近些年，許多人都感受到了全球變暖所帶來的負面影響，極端天氣在增多，夏季高溫在多個地區(qū)連創(chuàng)新高……根據(jù)研究人員的預(yù)測，2030年的夏季，北極地區(qū)可能會失去大面積的海冰覆蓋。

然而，在人們都在宣揚“全球變暖到底有多可怕”“北極海冰大量消融會造成何種負面影響”時，一群研究人員卻已經(jīng)默默鉆進北極的風(fēng)雪里，架起一個水泵，接上一塊電池，開始把海水抽上來，并潑灑到冰面上。

簡單的抽水泵和一塊氫電池，就可以為海冰增厚， 但這么做真的對嗎？ （圖片來源：Real Ice “真實寒冰”組織）

一個名為“真實寒冰”（Real Ice）的非營利組織正   在用這種看似簡單粗暴的方法，以一種愚公移山的精神，為北極海冰“增厚”。然而在他們?nèi)〉昧艘欢ㄟM展的同時，一些學(xué)者也對這種“改造自然”行為的合理性提出了質(zhì)疑。

01迫在眉睫的威脅！

我們正失去地球護盾

很多人認(rèn)為全球變暖、海冰消融并不是什么緊迫的問題，可以留給我們的子孫后代來解決。然而根據(jù)統(tǒng)計到的數(shù)據(jù)推算：最快在2030年前后，也就是短短五年后，北極就有可能迎來首個“無冰夏日”（大面積的連續(xù)海冰恐將消失）！

其實，自1979年有衛(wèi)星記錄以來，研究人員發(fā)現(xiàn)北極升溫速度大約是全球平均值的四倍。海冰的覆蓋面積已減少了約40%，而那些最古老、最堅固的“多年冰”（不會在夏季消融殆盡的海冰），更是銳減了95%！

過去 40 多年里，北極海冰的“夏季最小面積” 幾乎減小了一半 （圖片來源：NASA）

北極的冰蓋十分重要，它不僅是北極熊的家園，更是地球巨大的“反光鏡”，能將80%的太陽能量反射回太空。一旦它消失，深色的海水將像一塊巨大的吸熱板，通過瘋狂地吸收熱量，來進一步加劇全球變暖。

據(jù)估算，海冰完全消失所帶來的增溫效應(yīng)，相當(dāng)于人類25年二氧化碳排放的總和。而它所帶來的更直接的影響是，洋流將被改變，極端天氣和風(fēng)暴會更頻繁地出現(xiàn)，甚至?xí)g接造成更多的山火。

另外，對于世代生活在那里的原住民來說，這更是關(guān)乎生死存亡的危機。冰面變薄，意味著他們世代遵循的許多行走路線會變得危險而致命，人與動物墜入冰海的悲劇會更加頻繁地發(fā)生。

02用“愚公移山”的精神

和“海冰消融”硬剛！

面對如此危局，“真實寒冰”（Real Ice）組織提出的方案，充滿了工程師式的直接與果敢。他們的水泵技術(shù)，原理極其簡單，用研究人員自己的話說，這甚至相當(dāng)于“50年前的技術(shù)”。但它的運行效果卻相當(dāng)出色。

初步研究顯示，僅僅在冰面上泵送約25厘米厚的海水，不僅能直接增加表層厚度，還能帶來一個意想不到的“加成效果”。由于海水移走了原本起到保溫作用的積雪層，在冰層的下方，海水也會更容易結(jié)冰，從而在冰層底部又額外“生長”出約50厘米的厚度。

研究人員使用氫電池驅(qū)動抽水泵 （圖片來源：Real Ice “真實寒冰”組織）

最終，在局部區(qū)域的測試中，實測得到的冰層厚度約為2米——這已經(jīng)基本達到了北極“多年冰”的標(biāo)準(zhǔn)。

根據(jù)他們的模型推算，50萬臺這樣的水泵，每年就能讓近百萬平方公里的海冰增厚。通過逐年輪換作業(yè)區(qū)域，理論上可以維持住北極夏季現(xiàn)有的海冰規(guī)模。

聽起來是不是很有前景？一個看似簡單的技術(shù)，就可能逆轉(zhuǎn)一場全球性的生態(tài)災(zāi)難。但，事情真的有這么簡單嗎？

研究人員在冬天使用螺旋鉆來鉆透冰層并安裝水泵 （圖片來源：伊莉斯·因博）

03氣候干預(yù)恐開啟潘多拉魔盒？

研究者面臨諸多爭議

凡事都有兩面性，為北極的海冰強行增厚的工程，在取得了一定進展的同時，也引發(fā)了一些學(xué)者的質(zhì)疑。質(zhì)疑者擔(dān)心，這類“地球工程”（Geoengineering）可能造成某些不可控的影響。

首先，這類技術(shù)在科學(xué)上存在不確定性。因為通過將海水抽調(diào)到冰面，令其快速結(jié)晶而產(chǎn)生的冰，勢必將不同于自然增厚的冰（結(jié)冰過程較緩慢，能更徹底、及時地排出鹽分）。有學(xué)者擔(dān)心，人造冰可能因鹽分殘留而在夏天更容易融化。

此外，抽調(diào)海水用的水泵在運行中會產(chǎn)生噪音。一些研究者擔(dān)心，這可能會干擾依賴聲音導(dǎo)航的鯨類、藍鱈魚等海洋動物，但目前尚無實證數(shù)據(jù)。

大規(guī)模部署水泵可能對當(dāng)?shù)氐膭游镌斐韶撁嬗绊?（圖片來源：維基媒體 Olga Shpak）

最后，有學(xué)者認(rèn)為，這種簡單粗暴的造冰方法在可擴展性上存在挑戰(zhàn)。北極海冰的平均面積高達數(shù)百萬平方公里，若要大范圍實施，需要投入的資金和設(shè)備數(shù)量將非常龐大。但這種投入真的值得嗎？其實也沒有人能給出肯定的答案。

在劍橋灣，剛泵上的海水凍結(jié)，形成新的冰層 （圖片來源：Real Ice “真實寒冰”組織）

除了這些因素，也有人擔(dān)心相關(guān)的技術(shù)會給能源公司找到借口，讓他們降低自己的碳排放標(biāo)準(zhǔn)。并且大規(guī)模實施此類工程，也可能對當(dāng)?shù)卦∶竦纳钤斐筛鞣N直接或間接的傷害。

04新團隊來“增援”

面對質(zhì)疑者的聲音，另一隊來自英國劍橋大學(xué)的研究人員做出了積極響應(yīng)，他們將在“真實寒冰”組織研究成果的基礎(chǔ)上，做出更加全面、細致的科學(xué)性驗證。如果項目可行，他們將著手部署可以有效維護冰層的全自動機器人。

北極冰蓋的面積很大，如果只是采用人工開鑿+部署水泵的方式，顯然效率還是太低。為此，新團隊正計劃，通過部署數(shù)十萬臺機器人來全自動地維護北極冰層的厚度。該項目已經(jīng)得到了英國政府相關(guān)部門的撥款。

“真實寒冰”之前的終極目標(biāo)是開發(fā)一種水下自主無人機。讓它們在冰下穿行，通過聲吶探測冰層厚度，在有需要的地方自動上浮，抽水增厚，然后自行補充氫燃料，再繼續(xù)前往下一個作業(yè)點。

而新團隊與他們基本想法一致，只是項目的規(guī)模和嚴(yán)謹(jǐn)性都將被提升到全新的高度。在未來三年，新團隊計劃在加拿大北極地區(qū)的劍橋灣進行大規(guī)模的對照實驗。

他們不僅要驗證“雪水覆蓋法”能否有效增厚冰層并延長其壽命，并且將針對反對者的意見，進一步驗證雪是否比冰更能反射陽光、高鹽度的冰是否會加速融化，以及水泵噪音和被抽到冰面的微生物會對環(huán)境產(chǎn)生何種影響。

初步的研究跡象已表明，在人工快速造冰時，大部分鹽分仍會以鹵水的形式析出，并會在冰層中形成“鹵水通道”。這些通道就如同排水溝一般，反而可能在春季，更及時地將融水排走，避免大面積積水，最終留下更明亮（反射率更高）的裸冰。

研究人員表示，他們的目標(biāo)很明確，就是要確定：為北極的冰層增厚，究竟是不是個好主意。

雖然兩隊研究者的計劃顯示出積極探索的精神，但多數(shù)科學(xué)家認(rèn)為，為冰層增厚即使能發(fā)揮作用，也只是爭取時間的臨時手段。真正的根本之策，仍然是切實減少溫室氣體排放！

延緩海冰消融不僅僅是一個科學(xué)問題，它更關(guān)乎全人類的利益。畢竟，請不要忘記，就在我們看手機的同時，北極的冰，其實一直在消融……留給我們響應(yīng)的時間，已經(jīng)不多了。

所以，對于這種“人工造冰”的計劃，你怎么看呢？覺得它是否靠譜？

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作者：宋世超

審核：董淼 中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所 副研究員

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