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作者: 麦田扑手
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大消融:马克瑟拉泽与乔尔伯格的北极故事

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麦田扑手 发表于 2018-12-9 21:45:07 | 显示全部楼层 |阅读模式
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                  “你必须要知道下一座山后面是什么,下一次观察会带来什么结果。”
  早在1980年,电脑模型就预测出,随着大气中的二氧化物浓度增加,北极变暖的速度将会达到低纬度地区的两倍,而气候变化将带来极大的危险。但正如马克瑟拉泽(Mark Serreze)在《勇踏新北极》一书中的解释,直到21世纪头十年,包括他在内的许多在北极工作的科学家,一度很难找到人类影响北极气候的确凿证据。
  

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  图1. 马克瑟拉泽(Mark C. Serreze),2018年,勇踏新北极:北极融化背后不为人知的故事(Brave New Arctic: The Untold Story of the Melting North)。普林斯顿大学出版社,255页

  瑟拉泽现任国家冰雪数据中心(NSIDC)负责人。该中心位于博尔德市的科罗拉多大学。NSIDC的北极冰新闻网(Arctic Ice News)每天更新极点的最新情况,这对关注气候变化影响的人来说非常重要。然而,他在1982年还是漫无目标的地理学专业学生,无意中得到野外助理的工作,去北极调查冰河时代的大冰盖是如何形成的。他的工作是测量埃尔斯米尔岛上两块相互隔离的小冰盖,希望确定它们是在增长还是融化。报酬是每小时5美元,他认为实在丰厚。
  

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  图2. 阿拉斯加布鲁克斯山脉中的麦考尔冰川(The McCall Glacier),摄于1958年。拍摄:奥斯汀波斯特(Austin Post),美国国家冰雪数据中心。

  

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  图3. 麦考尔冰川,摄于2000年。拍摄:马特诺兰(Matt Nolan)美国国家冰雪数据中心。

  北极的地理状况复杂,天气系统更为复杂,在这里开展研究困难而危险,且费用颇高。但完成这些工作意义非凡,因为北极的气候变化很可能对地球造成不可估量的影响。例如,格陵兰冰盖一旦融化,全球海平面将上升23英尺;北极冻土中含有大量的二氧化碳,一旦释放出来,大气中的二氧化碳浓度将会上升90ppm,而2018年6月大气中的二氧化碳含量不过是409.25ppm。
  更令人担忧的是,北极储有大量以化合物形式存在的甲烷,一种冰晶状的化学结构,即所谓“可燃冰”。这些化合物大多存在于温度和水压恒定的冻土下或海底。科学家们担忧,一旦格陵兰冰盖融化速度加快,冻土融化,这些化合物会趋于不稳定,从而发生爆炸。这些变化是否会在不久的将来使得气候变化不可阻挡?要是没有瑟拉泽等人强有力的研究,我们很难预料未来的危机。
  1983年,瑟拉泽开始了他的研究生涯。他当时正在“思考北极变冷以及瞬时冰川作用”(冰山的快速增长),尽管电脑模型预测相反,他“甚至隐隐期望变冷”。那时还没有人类影响的证据。1990年,政府间气候变化专家小组报告称,北极的变化“很大程度上仍然是自然变动”,并且有明确的物理证据显示,也许十年内模型预测的结果都不会出现。一部分原因是,北极的气候本就变化多端,不仅有年际波动,还受到十年一度的周期性影响,比如北大西洋震荡造成的大气压变化。
  

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  图4. 马克瑟拉泽

  直到1996年,海洋学家联名呼吁,要求对不断变化的北极进行联合研究,科学界才开始携手合作,试图理解北极发生的事情。瑟拉泽在这项研究中发挥了重要的作用,但直到2003年,他都没有信服,数据会展示任何超出自然变动的迹象。然而,在同年8月美国国家科学基金组织的聚会上,研究人员以一个接一个谈论“融化、融雪、破裂、不稳定、变暖、移动、减弱以及未知变化”。这是瑟拉泽的认知转变时刻。其他人用了更长时间才相信这一事实:直到2008年,国家海洋和大气局的高级海洋学家吉姆奥瓦兰德(Jim Overland)才最终接受人类活动影响北极气候的观点。然而,不久之后,事情发生得太快,以至于只有拿钱的游说者以及被他们欺骗的人还在否认事实。
  2007年夏天,北极冰盖面积达到历史最低点,大大超出了气候模型预测的范围。科学家们备受震惊。2012年夏天,北冰洋中的冰量大量减少,水域面积几乎逼近极点;而在1980年,北极夏季冰盖面积还相当于美国本土减去亚利桑那州。2012年的北极夏季冰量只剩下了当初的46%。瑟拉泽解释道,经过那个夏天,科学家意识到,北极夏季冰盖全部消失只是时间问题。
  

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  图5. 北极海冰变化。

  从某个难以考证的时刻起,气候变化开始加速,势不可挡。瑟拉泽谈到,科学界对北极海冰的融化速度和“死亡漩涡”感到“相当震惊”,这种转变令人屏息。2012年夏天,几乎整个格陵兰冰盖的表面都开始融化,这种情况立即引起了全球的深切关注。2015年12月末,北极气温将将超过摄氏零度。瑟拉泽称这一事件“简直闻所未闻”。
  2018年2月,就在瑟拉泽完成书稿时,北极经历了第四次冬季热浪,冬季气温连续四年超过摄氏零度。2018年的热浪最为极端,格陵兰岛最北端的观测站记录到了42华氏度的气温,而该观测站距离北极点仅仅440英里。连续十天,该观测站记录到的气温都超过了摄氏零度。近几年来,北极地区的气温平均升高了70华氏度。毫不奇怪,NSIDC网站显示,今年北极冬季冰盖有史以来第二低,也是过去四年来最低的。
  

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  图6. 北极气温变化。

  瑟拉泽解释道,北极气候系统正进入一个未知的领域,电脑模型已经无法为未来提供可靠的指导。北极点2018年还会有冰吗?还是到2030年夏季北极海冰才会完全消融?自从2015年美国关闭北极点环境观测站后,这些问题将更难得到回答。公众看起来也颇为冷漠。资深记者瑟斯博朗斯坦(Seth Borenstein)电话采访瑟拉泽时哀叹道:“千篇一律的报道还能重复多少次,人们就会对北极问题失去兴趣?”
  伟大的荷兰作家和历史学家基尔特马克(Geert Mak)曾经对我说,1933年荷兰报纸上充斥着有关纳粹威胁论的报道,但到1938年,那些曾经口诛笔伐的报纸却都沉默了。有时候,我们的未来面临巨大威胁,但我们却选择无视。如果我们不能立即采取行动,减缓气候变化,人类将面临来日大难。
  北极的生态系统已经对气候变化做出了反应。苔原地区的“灌丛化”已经有些时日。1948年,探测石油的地理学家在阿拉斯加的多个地点拍下大量照片。1999年和2000年,研究人员回到相同地点拍摄照片。照片对比发现,灌丛数量增加,开阔苔原正在消失。露脊鲸是少数因气候变暖而受益的兽类之一,它们可以获得更多食物。而对北极地区的大部分物种来说,生存条件将更加艰难。
  乔尔伯格(Joel Berger)在新书《极限环保》中向我们揭示,关于北极不同物种的知识是多么来之不易。一直以来,他都对雪牛(snow oxen,暂译名)备感兴趣。雪牛是一个非常多样的食草类类群,可以在地球上环境最恶劣的地区生活。麝牛就是其中之一,也是伯格研究时间最长的对象。麝牛是绵羊和山羊的近亲,曾经广泛分布与北极地区。早在9000年前,欧洲的麝牛灭绝;2000年前,亚洲的麝牛灭绝。目前,只有阿拉斯加、加拿大西部和格陵兰岛上生活有麝牛。当原住民从欧洲商人手里获得枪支,阿拉斯加的麝牛也被消灭殆尽,不过1935年从格林兰岛重引入。
  

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  图7. 乔尔伯格(Joel Berger),2018。极限环保:生活在世界边缘(Extreme Conservation: Life at the Edges of the World)。芝加哥大学出版社,376页

  出于研究需要,伯格到过地球三个极中的两个:北极和“第三极”——西藏高原。他必须在各种极端困难的条件下工作。比如,他曾军事禁区备受官僚抵制;在蒙古和不丹最偏远的地方,文化差异使得研究很难进行。在美国,他成功说服农场主和石油商留出土地,保护叉角羚的迁徙路线。
  伯格能在地球上最艰难的地方取得伟大的成就,但有时候仍然不受欢迎。比如,在偏远的因纽特村庄,他象征着千里之外不怀好意的美国。在当地人眼中,美国已经对本土文化造成了巨大伤害。此外,他感兴趣的动物,因纽特人毫无同情之心。当地人认为,美国人没有咨询他们的意见就把麝牛引入进来,而麝牛与他们赖以维生的驯鹿争抢食物。
  伯格解释道,对麝牛最危险的气候变化趋势是冬季变暖所带来的雨夹雪天气。他自己对此深有体会:“能在寒冷天气中保持干燥的冬衣,一到雨水里就会被浸湿。潮湿加寒风,人体容易失温。制雪机过热。厚厚的河流冰面开始融化。”这对食草动物的影响,更是灾难性的,因为雨水冻结后形成更厚的冰壳,使它们很难找到食物。在加拿大班克斯岛,一次雨雪天气过后,7万头麝牛死了2万。而且这种影响将持续多年,因为新生幼崽体重不足,存活艰难。
  

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  图8. 麝牛。

  但我们为什么要关注麝牛的命运呢?它们不仅是最勇敢顽强的食草动物,麝牛和其他雪花牛类就像是北极煤矿中的金丝雀。由于独特的生态特征,它们最先受到气候变化的影响。然而一旦它们受到影响,其它物种,包括人类自身,也受影响的日子也就不远了。科学家们担心,一旦北极丧失生物多样性,我们赖以生存的地球也开始瓦解。
  2011年3月,伯格找到了另一起气候变化威胁麝牛生存的证据。在飞越阿拉斯加埃斯彭伯格海角附近时,他发现52头麝牛尸体,其中有一头雄性站在冰上被冻住了。这群麝牛死于冰壅作用——大量结冰的海水和冰块在大风的影响下可以在陆地上席卷几百码,形成的冰浪最高可达20英尺。当吸收海浪能量的海洋冰撤退时,冰壅和海岸侵蚀事件会增加,给因纽特村庄和麝牛带来灾难性的影响。
  

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  图9. 死于冰壅作用的麝牛。

  稳定北极气候趋,如果可能的话,至少需要几十年甚至几个世纪的努力。我们要停止使用化石燃料,研发从大气层中抽取二氧化碳的方法和技术。然而,北极野生动物面临的其它威胁,可以得到更快的解决。其中一个威胁时捕猎。猎人往往瞄准雄性麝牛。雄性的体型是雌性的两倍,并且牛角更加威武。但在缺少雄性的麝牛群中,幼崽死亡率往往偏高。
  这是因为麝牛有着不同寻常的防卫机制。遭受熊和狼的威胁时,它们会围成一圈,将幼崽圈在里面保护起来。雄性麝牛非常具有攻击性,突然冲出保护圈,用角向捕食者发起进攻。随着北极变暖,灰熊进一步向北方挺进。研究人员猜测,对于缺少雄性的麝牛群,灰熊和其他捕食者将杀死大量麝牛幼崽,导致种群下降。
  这类科学假设十分有趣,但如果不能检验则毫无用处。但是,验证这种关于捕食麝牛的假设非常艰难。捕食事件非常稀少,仅仅依靠跟踪麝牛、目击捕食场景,研究人员可能永远无法得到足够的数据。相反,为了检验自己的想法,伯格决定验证麝牛是否害怕熊,因为如果麝牛确实害怕,那么熊肯定时关键的捕食者。因此,他扮成熊靠近麝牛群,记录它们的反应。为了确定这些反应是由于看到熊产生的,他还扮成过北美驯鹿靠近同一群麝牛。
  

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  图10. 伯格扮成熊靠近麝牛群。

  伯格发现,使用这种方法必须在至少一英里以外,而且不能走直线,因为熊发起进攻时也不会走直线。气温零下15摄氏度,雪上结了一层冰,第一次试验伯格用了一个半小时才靠近麝牛群45码内。在距离麝牛群25码时,一头公牛发起进攻。本能使然,他将熊头套向上一扔,困惑的公牛停止攻击。然后伯格踏着厚厚的积雪向同事走去,后者正骑着雪地摩托赶来。
  

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  图11. 伯格与麝牛。

  令人惊讶的是,伯格没有放弃,一遍又一遍地重复这一试验,在厚厚的积雪、尖锐的岩石和永久冻土上,忍受着长时间的严寒。他一天最多能记录到两次,但通常只能记录到一次。这些年来,他建立起了100多次遭遇的数据集,其中有四次公牛向他发起了严肃的进攻。他的脑海中一直徘徊着一个问题:假如自己穿着道具服装时,遇到一只真的熊该怎么办?
  伯格和麝牛的一些互动让人十分担忧。他承认工作中失败和成功都有。研究内容之一是给雌性麝牛注射镇静剂并在它们身上安装无线电追踪设备。他一共麻醉过215只麝牛,90%都回到了牛群。但有一些落了单,造成了伯格所说的“悲剧”。当他追踪落单的麝牛是,令人难过的一幕发生了。在如此艰难的环境中,由于缺乏群体的保护,这些麝牛非常焦虑,它们只能在雪洞里藏身,备感孤独和恐惧。
  

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  图12. 伯格给麝牛佩戴跟踪颈圈。

  调查这些被捕食者杀死的麝牛往往会带来更多伤痛。一只被伯格套上项圈的麝牛遭到狼群的袭击。无线电项圈发出的信号显示佩戴该项圈的动物已经死亡。由于无法立刻进行调查,伯格两天后才赶到现场。令他震惊的是,他找到了另一具尸体,而牛群中的其它麝牛则在一旁“耐心地守候了整整三天,好像它们的等待可以让两个死去的同伴起死回生”。
  伯格俯身摘掉项圈:“一大块腿已经没有了。一个洞贯穿了她的腹部。一部分臀部被吃掉了。那头牛躺在雪地里,躯体的余温融化了雪地的边缘。我按压她的喉咙。她的眼睛还睁着。”更令人惊骇的是,伯格发现,这只破败的生物竟然还活着——而它确实被活活吃了几天。她试图站起来。打了三针才结束了她的痛苦。
  

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  图13. 一次悲剧。

  这样噩梦般的时刻可能会给研究人员带来创伤后应激障碍。在蒙古研究高鼻羚羊时,伯格担心怎么才能抓这种格外敏感的生物,并给它带上项圈。在这之前,还从未有人尝试过。夜里,他总是反复做同一个梦,“大钳撕开我的肩膀,血液崩出——老鹰胜利的舞步”。
  伯格工作之艰苦,从他写给妻子的信中可见一斑。那时他正在俄罗斯弗兰格尔岛的“末日”世界研究麝牛。该岛位于北冰洋,以猛犸象的最后阵地而闻名。在那里,猛犸象一直存活至法老时代。今天那里已经被划入了军事区域,伯格刚到就被逮捕了。被释放后,他只能在旧的苏联劳改营里生活。他在信中写道:整整三天,在零上5摄氏度到零下20摄氏度的环境里,(骑着冰上摩托)行驶了近100英里,就是为了获得一个数据观测点。就一个!这么疯狂?等我们提交论文时,谁知道呢,也许审稿人会说“样本量太小了”。
  

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  图14. 伯格在北极的工作营地。

  伯格是坚定的环保主义者。他的工作增加了麝牛、高鼻羚羊、羚牛以及叉角羚继续存活的可能性。但这样的利他主义精神,真的能支撑一个人去忍受严寒、伤痛、失败和远离社会的生活吗?作为一名花了26年时间在美拉尼西亚偏远地区探险的生物学家,我可以理解伯格的选择。没错,你可能帮助一些物种存活下来的想法,会为你提供强大的动力。但另一个原因是,那种濒死的体验都无法阻碍你的原因是不可救药的好奇心:你必须要知道下一座山后面是什么,下一次观察会带来什么结果。
  

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  图15. 乔尔伯格

  但温水煮青蛙的现象同样存在。用好几个月的时间来筹集资金、招募成员、购买所需设备,你为这次旅途已经投资了太多。等你遇到第一个障碍,正如麦克白所说,“我在血泊深处已经踩远了,要是一直不向前,踩回来就同踩过去一样可厌。”等到箭指胸膛或是对战麝牛的那一刻,再回头已经来不及了。这样的田野工作只适合年轻人。我四十多岁的时候就放弃了,那些山看起来越来越陡峭,更加难以攀登,我渐渐开始相信我也许会死在野外。但伯格仍在继续,他的头发已经花白,他的身体叫嚣着要休息。他是生物学界的英雄。他值得科学界最高的荣誉。
  参考文献:
  本文全文翻译自Tim Flannery的The Big Melt。文章链接:
  https://www.nybooks.com/articles/2018/08/16/arctic-big-melt/
  翻译:
  史星宇
  审校:
  刘大牛
                           



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