北極的格陵蘭島和南極洲冰蓋是冰川入海進而抬升海平面的重要源頭。

學(xué)術(shù)界預(yù)測，到本世紀(jì)中葉，全球溫度預(yù)計增加2℃，由此帶來的全球海平面上升可能達到20厘米。如持續(xù)下去，到2100年，大多數(shù)大型沿海城市包括中國的上海、廣州等，或?qū)⒚媾R比目前高出一米多的海平面。

芬蘭羅瓦涅米拉普蘭大學(xué)北極中心氣候變化教授約翰·摩爾為首的科學(xué)團隊認(rèn)為，冰川地球工程可能會延緩格陵蘭島和南極洲的大部分陸地冰塊入海速度，拖上數(shù)個世紀(jì)似乎都可能，以此給人類應(yīng)對全球變暖爭取寶貴時間。

《自然》雜志官網(wǎng)日前發(fā)表了該團隊的文章，在冰川地球工程框架下，探討了實施這類工程的三種預(yù)想方案。這些方案是否可行？大連海事大學(xué)極地海事研究中心主任李振福對此提出自己的見解。

方案一：攔堵大西洋暖流

格陵蘭島西部的雅各布沙文（Jakobshavn）冰川，是地球上運動速度最快的冰川之一。它比北半球任何其他冰川對海平面上升的影響都大——其損失導(dǎo)致海平面在20世紀(jì)上升了約4%，即每年升高0.06毫米。

來自大西洋的暖流沖刷著冰面以下300米區(qū)域，冰川的“地基”正在慢慢消失，雅各布沙文正在“撤退”。

專家設(shè)想，在雅各布沙文冰川前5公里寬的峽灣內(nèi)，建造一個100米高的傾斜邊為15—45的墻，所需0.1立方公里的礫石和沙子可以從格陵蘭島大陸架挖取。這種人造堤壩可以用混凝土包裹，防止被侵蝕。

與地球上的其他土木工程項目相比，這種設(shè)計的工程量并不算大。要知道，為了建造蘇伊士運河，挖掘的土方材料是這個預(yù)算的10倍，香港機場用了0.3立方公里的填埋場，三峽大壩則使用了0.028立方公里的澆筑混凝土。

在冰山散布的水域搞建設(shè)，任務(wù)艱巨而危險。當(dāng)?shù)鼐用竦姆磻?yīng)也參差不齊，雖然該項目能創(chuàng)造就業(yè)機會，但必須引入大量外來人員；生態(tài)、漁業(yè)和旅游業(yè)將受到影響；為浮游生物提供養(yǎng)分的冰川沉積物等海洋生態(tài)系統(tǒng)可能遭到破壞等。

方案二：再塑人造冰架

在坍塌的南極冰蓋抵達大海時，冰塊傾瀉而出。如果有巖石和島嶼等阻止，是否能限制冰塊到達海洋的速度？

2002年，科學(xué)家驚訝地發(fā)現(xiàn)，南極洲阿蒙森海上Larsen B冰架坍塌成只有上世紀(jì)80年代的30%。而在過去的30年里，南極半島上的其他6個冰架破碎不堪。

南極西部的松島冰川和Thwaites冰川是未來兩個世紀(jì)海平面上升的最大潛在原因。兩個冰川流動的速度比20年前更快。模型預(yù)測，到2150年，兩個冰川可能比目前的流速還要再快10倍，將以每年4厘米的速度抬升全球海平面。

一種解決方案是在海床上直接構(gòu)建護岸和島嶼，在冰川前面構(gòu)建人造冰架。經(jīng)摩爾團隊預(yù)算，這可能需要大約6立方公里的材料，比在北極雅各布沙文峽灣所需材料多60倍。

當(dāng)然，要實施這樣的工程，還需要更好地理解其他相關(guān)因素，比如海洋如何在冰架下循環(huán)，冰川如何在地基上滑動和侵蝕，如何借助冰動力學(xué)模型確定人造冰架地基的最佳位置等。

這種工程預(yù)計將給當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)帶來重大影響，需要在開始之前和之后進行徹底評估。此外，除了取材困難，在浮冰下施工的技術(shù)也不成熟。

方案三：抽干冰下水

冰川在冰床上滑動時，摩擦生熱產(chǎn)生冰流底部90%的水，這種水潤滑劑再次加速冰川流動，產(chǎn)生更多的熱和更多的水，循環(huán)往復(fù)。

相對于格陵蘭島地區(qū)的冰川，南極洲的冰層下方幾乎沒有季節(jié)性融化，水分也少得多。如果去除這層薄薄的水就能讓冰川減速，豈不是美事？

這需要向冰面以下打洞。雖難，但并非沒有先例。南極的冰立方中微子天文臺使用熱水射流在冰蓋上鉆過60個洞，深度達1500—2500米。北極挪威Engabreen基巖下，也有隧道網(wǎng)絡(luò)，冰川每秒能向Svartisen水電站供應(yīng)30—40立方米的融水，估算繼續(xù)向冰川下鉆孔，穿越巖層的成本為5億美元。

南極洲深部的冰川下的水正處于壓力之下，可以通過冰川底部10厘米厚的沉積巖循環(huán)冷卻的鹽水冷凍，相關(guān)成本似乎也可以接受。

中國應(yīng)積極參與南北極事務(wù)

對于上述三種途徑，大連海事大學(xué)極地海事研究中心主任李振福接受科技日報記者采訪時表示：“從技術(shù)角度都具有可行性，但不可忽視的問題是，無論哪個方案，其實都會打破自然系統(tǒng)本身的平衡，都會對當(dāng)?shù)乇ㄏ到y(tǒng)和海洋生態(tài)系統(tǒng)造成巨大破壞，以至嚴(yán)重影響到全球生態(tài)系統(tǒng)。特別是對于南極和北極這樣的生態(tài)脆弱區(qū)域和對全球生態(tài)系統(tǒng)至關(guān)重要的區(qū)域。”

李振福還指出，“如此耗資巨大的工程由哪些國家參與？由哪些國家出資？在政治敏感度越來越高的南北極區(qū)域，投資額度是否會演變成政治權(quán)益的博弈也需要關(guān)注。”

李振福最后強調(diào)：“南北極是全人類的南北極，參與未來的攔冰入海工程，是中國作為負(fù)責(zé)任大國應(yīng)該負(fù)起的責(zé)任。”