躁动的南极

局部正在升温

2019年南极大陆高温纪录频现。2019年2月6日,科学家在南极半岛测量到了有记录以来的历史同期最高气温:18.4℃,这个气温十分逼近1982年南极半岛的最高气温纪录——19.8℃。2月9日,在位于南极半岛附近的西摩岛上,科学家记录到了20.75℃的罕见高温(未得到确认)。如果这个温度准确,那么这会是有气象记录以来南极地区气温首次越过20℃大关。许多科学家质疑这个温度的测量方法可靠性和真实性,实际温度可能会有小幅偏差,但即便如此,这次罕见的快速升温现象还是引起了科学家的注意。

一直以来,南极给人的印象都是天寒地冻的冰雪世界,为什么会出现如此高温?是什么造成了2月9日西摩岛的高温?

2月的南极半岛正值夏季,是一年中温度最高的时期。2月7日~9日,西摩岛附近出现了一个罕见的暖性反气旋,是造成这次短暂的异常高温的主要原因。同时,为高温天气推波助澜的可能还有“焚风”现象。焚风是由山地引发的一种局部范围内的空气运动形式,常出现在山脉背风坡。过山气流在背风坡下沉的过程中,因温度升高湿度降低而变得干热。在高压区,空气下沉也可产生焚风。记录到这次高温的马兰比奥基地临海靠山,只要风向合适就很可能出现焚风。以往记录显示,焚风效应可以在数小时内将气流温度最高提升14℃。在阿尔卑斯山,干燥的焚风不仅会引起雪崩,还会增加火灾发生的风险。

即便排除這些特殊条件的影响,南极半岛也的确在升温。在过去50多年中,南极半岛的年平均气温升高了近3℃。虽然南极大陆的腹地依然处于深冻状态,但这并不意味着南极现在很安全。

沿山坡下降的焚风能让局部气温快速上升。

悄悄变绿

从2017年起,科学家们注意到南极半岛的气温不但比过去几十年明显上升,而且南极半岛的苔藓更多了,南极半岛比以前更绿。20世纪50年代以来,南极半岛的降水增加,风力加强,融水季节延长,这一系列改变导致苔藓生长面积不断扩大,苔藓的厚度也在不断增加。除了苔藓,一些开花植物的覆盖范围也有逐年上升的趋势。

南极洲从地理构成上可分为三个部分,分别是南极半岛、西部南极洲和东部南极洲。南极半岛是其中最温暖的一个地区,其总面积的3%没有被冰雪覆盖,而南极大陆其他地区的这个比例仅为0.3%,因此这里是南极大陆生命最兴旺的地区。南极半岛的土壤主要是岩石碎片,氮、磷和有机质含量非常有限。岩石碎片是由冰川作用、水(来自冻融循环)的侵蚀、日照和风化作用共同形成的,真菌的侵蚀也起了作用。土壤下通常是一层永久冻土。尽管永久冻土无法为植物提供栖息地,但覆盖在上面的湿润土壤层仅在冬季冻结。

卫星拍摄的南极大陆

2020年的夏天,南极半岛这个南极最温暖的地区更加绿意盎然。海水暖流不断侵蚀冰川底部,加速冰川融化。

冰川崩塌

南极从古至今的降雪造就了世界上面积最大的冰盖——总面积超过1300万平方千米,几乎覆盖南极洲的所有陆地。但同时,南极洲的冰川也在不断向南极洲沿海地区移动。一些冰川在海岸线处停止移动,另一些则滑入海中,成为漂浮的冰架。

松岛冰川是西南极冰盖中最大的冰川。因为这块巨大冰川经常崩裂出大块的冰山和浮冰(被戏称为“小猪崽儿”),所以它还有个“猪”的外号。来自300多千米外南太平洋的暖流缓缓冲刷并融化着松岛冰川的底部,这让松岛冰川与漂浮在海面上的冰架之间的连接变得更加脆弱,并形成冰裂。

2020年2月,松岛冰川发生大规模冰裂。近几年松岛冰川几乎每年都会发生大规模冰裂。

仅在2020年2月的一次大规模冰裂事件中,就有超过300平方千米的“小猪崽儿”离开这头大“猪”,其中最大的一座冰山总面积相当于720座北京“鸟巢”体育馆。20世纪时,松岛冰川每4~6年才会发生这样规模的大型冰裂,但近几年来大型冰裂已经频繁到每年都会发生。自2012年以来,松岛冰川平均每年有约580亿吨冰以崩裂形式损失落入南冰洋,整个南极洲每年损失冰量达2780亿吨。

卫星图像显示。从1992年起至今,全球海平面正以平均每年3毫米的速度上升。南极洲冰盖的总面积约为澳大利亚国土总面积的两倍,冰盖平均厚度高达2.5千米,如果全部融化,足以将全球海平面升高60米左右。南极冰盖储存了全世界90%的淡水资源,大量冰盖的消失会进一步扰乱海水盐度。这可能会打断海洋中依靠海水盐度和温度驱动的“温盐环流”,造成热带更热、寒带更冷的局面。

动物生存危机

尽管南极洲是地球上最荒凉的地区之一,但该大陆也是生物多样性的热点地区。气候变化也在潜移默化地改变着南极动物的生存状况。

南极附近海域中最重要的生物可能要数磷虾(小到鳐鱼大到须鲸都要吃磷虾)。磷虾这种只有回形针大小的甲壳类动物为南极洲的海洋食物链奠定了重要基础。磷虾的食物主要是生长在海冰底部的藻类,南极变暖导致海冰减少,因此磷虾的食物也减少。2004年,英国进行的一次南极调查发现磷虾数量比往年急剧减少。

磷虾是南极大陆动物的重要食物来源,而海冰面积决定磷虾能否大量繁殖。

企鹅每年繁殖季节都会来到海冰上繁育后代。小企鹅出生后的第一年需要在平稳的固定海冰上度过。如果气温继续升高,海冰面积减小或海冰破碎,那么企鹅的繁殖季节就不得不缩短,甚至企鹅可能根本找不到繁殖后代的冰面。海冰的減少正威胁着企鹅种群。自1990年以来,南极洲安特卫普岛的阿德利企鹅数量下降约65%。

在过去,英国煤矿工人会带着金丝雀下矿井。如果金丝雀死了,矿工就知道井下有危险气体,需要撤离。这是因为金丝雀对煤矿中危险气体的敏感性远超人类。极地地区对年平均气温的小幅上升特别敏感,因此极地地区也被称为“地球的金丝雀”。

南北两极在调节地球气候的过程中扮演着重要角色。因为寒冷极地的存在,温带可以维持稳定的气温。更重要的是南极和北极巨大的白色冰雪面积能将许多太阳辐射反射回宇宙空间,起到为地球降温的作用。对于在南极发生的一系列改变,我们不能视而不见。

南极珍珠草。南极毛草。苔藓。

南极有哪些植物?

当我们谈论植物时,我们指的一般都是针叶树、蕨类植物和开花植物这类维管植物。顾名思义,这些植物的维管负责在植物体内运输水、含糖汁液和矿物质。南极只有两种维管植物一南极珍珠草和南极毛草。它们仅生活在南极半岛的沿海地区,是“少数派”。

南极珍珠草很小,高仅5厘米,会开出黄色小花。花小说明这种植物是风媒植物,靠风传播花粉(南极也没有蜜蜂能传粉)。南极毛草长得就像石头缝中的普通杂草。但它们的生命力顽强,不仅能承受南极冬季的严寒,在深根的帮助下,还能从地下深处吸取水分和营养。

南极半岛的植物主要是苔藓。苔藓没有维管,水和营养物质直接在细胞间扩散,因此苔藓不会长高,都是贴地生长的。和所有植物一样,苔藓也需要水才能生存。南极洲基本上不下雨,苔藓和其他植物所需的水主要来自冰雪融水。虽然南极半岛属于南极洲的较温暖区域,但气候还是十分寒冷,每年的融水期最长有105天,最短只有20天。苔藓要生存下来,必须要扛过每年动辄二三百天的干燥期。苔藓的拟叶只有单层细胞,吸水和脱水都很迅速。因此,苔藓可以快速脱水并进入休眠状态,等待水分到来再重新恢复生命活动。2013年,科学家在北极冰川下发现了几种在400年前就生活在这里的苔藓。经过实验室工作人员的培养,超过半数的苔藓品种开始重新生长。

版权声明:三分钟阅读 发表于 2021年10月31日 下午11:29。
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