海洋之肺——極地浮冰的故事

生態

導讀公元前330年前後,希腊航海家(也是地理學家和天文學家)皮西亞斯第一次在航行中看到令他驚異的海上奇觀——浮冰。巨大的、乳白色的浮冰被海浪推頂著,好像正隨著海神波塞冬寬厚的胸膛,一起一伏地呼吸。於是,他用“海洋之肺”形容自己看到的浮冰——在這位航海家的心中,還能有比這更好的表達方式嗎? 讀你千遍也不厭倦 數千年來,浮冰——這些飄浮在極地 ...

公元前330年前後,希腊航海家(也是地理學家和天文學家)皮西亞斯第一次在航行中看到令他驚異的海上奇觀——浮冰。巨大的、乳白色的浮冰被海浪推頂著,好像正隨著海神波塞冬寬厚的胸膛,一起一伏地呼吸。於是,他用“海洋之肺”形容自己看到的浮冰——在這位航海家的心中,還能有比這更好的表達方式嗎?

讀你千遍也不厭倦

數千年來,浮冰——這些飄浮在極地海域的白色精靈,不止一次地出現在探險家的筆端。它是固體,堅硬無比;同時又像液體一樣變幻不定。露在水面的部分,被風和海浪打磨得千姿百態;浸在水下的部分,在溫暖海流的作用下,被侵蝕出大大小小的空洞,浮冰也逐漸變得頭重腳輕。在平衡被打破的一瞬間,它便來個底朝天式的傾覆。有人把浮冰稱做“極地漫步者”,可是復雜的海流把漫步者的性情,塑造得任性多變。

有人詛咒極地浮冰是出沒無常的魔鬼、海上航行的殺手;也有人用抒情詩般的語言歌頌它的美麗。在夏多布裡昂、愛倫•坡和儒勒•凡爾納的筆下,浮冰簡直就是人生的縮影,它來去匆匆如曇花一現,生命的軌跡像人生一樣難以把握。比起這些前輩想像多於親歷的描寫,加拿大當代詩人皮埃爾•佩羅的描述就要客觀得多,他寫道:“浮冰就像巨大的怪獸,看似屹立不動,實則四處游蕩;人們都知道它們最喜歡出沒的海域,可是總有浮冰會出人意料地冒出來。它們有的厚重結實,有的年輕嶄新,邊緣就像剛開刃的刀鋒。”

不過,最有資格描述浮冰的,莫過於終生與之相伴的因紐特人。他們就生活在浮冰上,看著它生成、長大、變換形狀、分崩解體、融化消蝕。不到10歲的孩子就跟著祖父學習利用浮冰獵捕獨角鯨和海豹的本事,翻開“浮冰”這本巨書的最初幾章。孩子逐漸長大,這本書變成一個需要窮其一生去探索和發現的寶藏。

浮冰,其實是外行人對出現在海面上的,或與大陸連接、或獨立飄浮的白色冰層的一種籠統稱呼;而在因紐特人的詞典裡,不同形態、質地和“性格”的浮冰可以細分出上百種名稱,其中數十種作為國際公認的冰川學術語,已經被收錄進專業詞典。

1999年4月,法國探險家雷米•馬裡翁在因紐特向導的帶領下,沿著巴芬島東部峭壁考察,他後來回憶道:“天空澄淨,萬裡無雲,可是因紐特向導卻在一座巨大的冰岩下面停住了腳步。天色看著挺好,完全適宜繼續趕路,所以我們都有點納悶兒。”同行的因紐特人松開狗拉雪橇的韁繩,忙著在背風處加固帳篷。幾個小時過後,風雲突變,狂風夾雜著暴雪,肆虐了兩天兩夜。等到雷米•馬裡翁再次走出帳篷,眼前的景像讓他大吃一驚:“到處都是白茫茫一片,找不到任何參照物。天上彤雲密布,地上雪光耀眼,我們如墮五裡霧中,不辨東西。”不過,這難不倒世代生活在冰雪中的因紐特人:“夾著雪粒的疾風吹在冰脊上,給因紐特人留下一道天然的‘路標’,他們把這種冰脊稱做sastruggis。假如風從南邊吹過來,那麼冰脊朝西一側的積雪,摸上去更柔軟一點;這一側和朝北一側的積雪相比,質地更潮濕,更顯得顆粒分明。”因紐特人豐富的冰雪知識,給雷米•馬裡翁上了生動的一課。

在兩極地區,論起冰雪知識,能和因紐特人匹敵的,大概只有破冰船上的老船長了。即將退休的俄羅斯老船長維克托•瓦西裡耶夫,15歲起就在破冰船上忙碌,頻繁穿行於蘇聯的“東北航線”——連接摩爾曼斯克和白令海峽的冰雪航線。他每天用幾個小時的時間觀察蒼茫冰海,從前輩那裡吸取經驗。慢慢地,他學會通過觀察風和海流的變化,預測浮冰的移動;通過冰海呈現的顏色,判斷前方冰層的厚度。內行人看浮冰,不同的厚度和透光性會使浮冰呈現不同顏色;而冰層的厚度和透光性,又取決於浮冰的年齡。在瓦西裡耶夫看來,遠方晴朗的天空下映出一大片陰暗的灰色,這就意味著冰封的海面上,尚有一灣活水存留。由於風和海流的作用,大海上總有一些地方,它的結冰期落後於其他地方,甚至整個冬天都不會凍結。這片活水就像沙漠中的綠洲一樣寶貴,既是破冰船暫時喘息的寶地,也是獨角鯨天然的游戲常

一艘2.5萬匹馬力的俄羅斯破冰船憑借自身巨大的重量,再加上堅固的船頭,可以軋碎厚達1米的冰層,在冰海中切開一條水路。不過在這種冰海中行船,最優秀的破冰船開足馬力,每小時也只能挪動2公裡。南極浮冰的形成機制和北極浮冰大相徑庭。南極的浮冰沿著大陸邊緣,形成一層質地均勻的浮冰圈,平均厚度基本保持在1米左右,是北極浮冰的兩倍;一些地區浮冰經年不化,厚度可達3米。南極的浮冰也是一座巨大的固體水庫,美國一位冰川學家做過這樣的換算:假如把南極浮冰全部切割下來平均分配給地球上的每個居民(按65億計算),那麼每人要購買1.25台冰櫃才裝得下這份厚禮。

你、我、他,還有它們,我們誰也離不開浮冰

北極的夏天姍姍來遲,匆匆離去,轉眼又到了冬天。冰冷的空氣,讓海面也感到陣陣寒意。在含鹽量3.5克/立升的海域,1.8℃是個臨界點。當海水低於這個溫度時,細小的冰晶開始形成,它們在海面聚集,逐漸連成一片。海面變得一天比一天渾濁、黏稠,有點像我們夏天裡吃的果汁沙冰,浮起一層冰粒組成的晶膜。在海浪的作用下,晶膜越聚越多,越聚越厚,變成了一朵朵晶瑩剔透的冰睡蓮,隨著波濤起伏蕩漾。忽然在某個早晨,你推開窗戶,眼前已是白茫茫一片。大海凍成了一個整體,浮冰群從岸邊開始,一直延伸到海平面的盡頭。那個我們熟悉的自由自在、無拘無束的大海消失了。

在接下來的日子裡,浮冰與浮冰不斷碰撞、分裂、重新組合,隨著海流浪跡天涯。大風暴一場接一場橫掃過洋面,一次又一次打亂浮冰世界的格局。在風暴和海浪的作用下,碎裂的浮冰塊相互碰撞、擠壓、交疊,就像發生在三維世界的一次拼板游戲,讓大海變得像大陸一樣,有山巒起伏,也有溝谷縱橫。

每年到了這個季節,北極熊已經迫不及待地守候在岸邊。它們整整四個月沒有葷腥入口了,早就飢腸轆轆。在溫暖的夏天,海豹群遠離了海岸,隨著殘存的小塊浮冰在北冰洋深處活動。沒有連成一片的浮冰“搭橋”,北極熊到不了那麼遠,況且它們也不是能和海豹在海水裡“比賽”游泳的高手。只有當浮冰連成片,結實到足以支撐它們龐大身軀的季節,北極熊才有機會踏上冰面,等待海豹從水裡出來透氣的機會,大快朵頤。

浮冰漸漸連成一片,因紐特人也興奮起來。他們焦急地等著海面不再黏稠,等著一朵朵冰蓮花連成一片,等著冰面結實到可以行駛摩托雪橇或者狗拉雪橇。無論多麼焦急,冰面沒有凍實之前,因紐特人從不敢在這些漂浮不定的龐然大物中間冒險。他們知道,浮冰會在海浪和風的推搡下,彼此碰撞、擠壓,在冰面和冰面之間,焊成一道道冰脊。每到這個時候,捕獵海豹的好日子便真正開始了!只要沿著這種冰脊搜索,常會發現海豹的蹤跡,而這個捕獵海豹的竅門,北極熊也懂。

它還是因紐特人族群之間不可缺少的橋梁。在這個冰雪世界裡,村莊都相隔數百公裡,村與村之間不是由道路來連接的,只有連成片的大浮冰作為相互往來的跳板。因紐特人走親訪友只能利用沒有白晝的冬季,借著月光在冰面上趕路。到了周末,人們還喜歡在浮冰上野炊。對世代生活在這裡的因紐特人來說,浮冰既是游樂嘗狩獵場,又是高速公路和度假村,還是道變換無窮、永遠看不厭的風景。假如浮冰變薄了,散開了,甚至終有一天消失了,不但北極熊會斷了生路,因紐特人村與村之間的聯系也將被切斷,孩子們從祖父那裡學來的在浮冰上捕獵海豹的技藝也沒有了用武之地。

這麼說,絕不是聳人聽聞。2004年,300多名研究北極的科學家在冰島首都雷克雅未克召開研討會,與會者一致認為,過去十年北極地區平均溫度升高了3℃。這個升溫幅度是地球其他地方的5倍。全球氣候變暖,讓南北兩極的浮冰區收縮了:夏天有更多浮冰融化,冬天卻不會形成同等數量的浮冰補充。法國國家科學研究中心提供的數據說,早在上世紀70年代,南極海域的浮冰量已經萎縮了20%。有些科學機構則說,北極浮冰已經比過去變薄了40%之多。兩極浮冰層的消融,也不只是給因紐特人和北極熊帶來麻煩。

洋流的發動機,生物鏈的頭一環

無論是生活經驗多麼豐富的因紐特人,他們對冰層下面發生的事情都知之有限。他們肯定不知道人們世代生活的大浮冰的下面,是一個多麼生機勃勃的世界,其意義和影響遠遠超出他們走鄉訪友、捕獵海豹的範圍。

從赤道吹來的西南信風,源源不斷把溫暖的海水推向寒冷的北方(在南半球,海水受西北信風影響流向南極),於是在大洋的表面,形成勢力強勁的海流。溫暖的洋流來到北極海域,受冷凝結,變成千姿百態的浮冰。在結冰的過程中,海冰要向外釋放鹽分。於是浮冰周圍的海水就變得富含鹽分,它們密度加大,形成一股股下沉的海流,會一直沉到3000米深的洋底。

在大洋表面,終年吹拂的信風把赤道附近的海水源源不斷驅趕到南北兩極,它們在這裡變冷,一部分結成浮冰吐出鹽分,剩下的因為溶解更多的鹽分而密度增大,它們變重了,沉向深淵,把先到的擠走。在後來者的壓迫下,先一步沉到深淵的海水只有向赤道運動。於是在大洋深處,出現了一股股與表面洋流運動方向完全相反的海流,它們從兩極開始,又回到出發的地方——赤道。這個大循環,被科學家稱為“熱鹽交換”。因此,表面洋流的推動者是風;而推動大洋深處洋流運動的發動機,就是寒冷的兩極。這樣周而復始,完成了全球海洋的水體大交換。

假如地球氣候變溫暖了,海水大循環就會面臨動力不足的困境。從赤道一路奔來的溫暖洋流不能在兩極地區充分降溫,密度不夠,就沉不到足夠深的海底;熱鹽交換不徹底,就缺乏充足的動力推動洋流奔騰不息。兩極浮冰圈的存在,可以加快海水受冷降溫;而且海水凍結成冰的過程,也是它大量析出鹽分,促成周圍水體密度加大的過程。所以浮冰圈的萎縮,直接影響到熱鹽交換的速度和規模。浮冰圈日益萎縮,熱鹽交換日益遲緩,甚至有一天連洋流都會停止,一些科學家為此憂心忡忡,已經很長時間了。墨西哥灣流從佛羅裡達半島奔向歐洲海岸,為這塊大陸帶來寶貴的熱量。科學家發出警示說:假如有一天灣流消失了,新的冰期將再一次降臨歐洲。

春天,當第一縷陽光透過浮冰的間隙,映亮海水的時候,光合作用頓時把這裡變成單細胞藻類繁殖、生長的樂園。數不清的磷蝦和螃蟹聚集在它們周圍,就像牧場上的羊群,貪婪地吃啊吃埃受到蝦蟹的誘惑,鱈雪也忙不迭地趕過來“赴宴”,它們的到來,又吸引了海豹的光臨……好一派欣欣向榮的景像!不過這一批接一批的食客,統統不知道啟動這條食物鏈的原動力,竟然還是浮冰。春天的陽光催開冰封的洋面,融化的冰水帶來豐富的營養物——硝酸鹽、磷酸鹽和硅酸鹽,它們構成整條生物鏈的第一環。假如浮冰萎縮了,海水裡的營養物含量就會降低,也就養活不了數量龐大的磷蝦群,這影響層層遞進,就像多米諾骨牌那樣,會一直到達食物鏈的頂端——北極熊。

其實受到影響的,又何止海豹和北極熊。在北冰洋,受氣候變暖影響,浮冰解凍的時間提前了,磷蝦群的繁殖高峰也得跟著提前;於是,以磷蝦為食的北極鱈魚,汛期也要往前趕。在環環相扣的食物鏈上,三趾海鷗不幸成了掉隊的一環:它們沒有跟上魚汛提前的節奏,結果是一步趕不上,步步趕不上。在繁殖期,三趾海鷗需要大量營養豐富的鱈魚喂養雛鳥,可是等它們的雛鳥破殼而出,已然錯過了鱈魚群的汛期。沒有足夠的鱈魚群,三趾海鷗就養活不起太多的幼雛,於是鳥群開始萎縮。

沒有趕上趟的,還有海豹。提前到來的魚汛同樣打亂了海豹的節奏。到了結冰的季節,年輕的雌海豹因為營養不足,常常沒有足夠的力氣擊穿厚厚的冰面,潛到冰層下面隱藏自己,只好冒險呆在冰面上,讓覓食的北極熊撿個現成的便宜。北極浮冰的萎縮和提前解凍,到底是好是壞?這筆賬,就連北極熊也算不清呢。

沉沉睡去的巨龍

浮冰的故事,還要繼續下去。

漸漸升高的氣溫,融化了兩極太多的冰雪,浮冰圈一年年萎縮,暴露出大片海水,這些海水就像一個巨大的蓄熱器,加緊吸收來自太陽的輻射。科學家做過測算,覆蓋著積雪的冰層能夠反射掉80%~90%的陽光(反射率0.8~0.9);純冰的反射率就下降到0.5(反射50%的光幅射);海水則只能反射掉6%~10%的光線。暴露在陽光下的海水面積越大,吸收的太陽能就越多。海水變得更熱了,浮冰就更不容易形成;而它們的覆蓋越少,裸露的海水面積就越大。原來,氣候變暖和浮冰萎縮,竟是一個相互催動的過程。

在這個時候,浮冰的故事裡,已經免不了要摻進人的喧鬧。在北極海域,浮冰圈不斷向北退縮,貿易船隊夢寐以求的北方航線就展現在眼前。夏天,原先冰封的海面解凍了,連接太平洋和大西洋的水道打通了。從東北亞啟程前往歐洲,不必再繞道好望角,新航線可以節省40%的距離。越來越多的貨輪取道這條航線,引擎排出的各種微粒——特別是碳顆粒——飄浮在空氣裡,加快了地表吸收光輻射的能力。據測算,空氣中每增加1ppm(百萬分之一)碳顆粒,積雪的反射率就要減少5%。

6月將盡,北極的海面上,浮冰躁動不安。浮冰與浮冰之間的裂縫隨著海浪的推頂時分時合,海水時隱時現。這些裂縫好像乳白色浮冰身上的傷口,每過一天都會變得更深、更寬。矯健的因紐特獵手循著北極熊的足跡,還在冰面上跋涉。繞過白色的雪丘,他們突然收住了腳步。原來,腳下的冰層已經變成了暗灰色,這說明,隔在海水和獵手之間的冰層,只剩了幾釐米厚,再往前走就太危險了。靠著寬大的腳掌,北極熊可以在10釐米厚的冰層上散步,那一副泰然自若的樣子,真像夏天池塘水面上暫時歇腳的蜉蝣。可是這麼薄的冰層已經載不起因紐特人沉重的雪橇,謹慎的因紐特獵手明智地選擇了放棄。

“我看見一片冰封的大洋,懶洋洋地正在冬眠。它就像一條睡夢中的巨龍,不斷輾轉反側。”作家眼裡的浮冰,充滿了詩意。遲遲到來的夏天,催醒了酣睡的巨龍,這一片看似冷酷無情的冰海,其實是一個活力四射的世界。有了它,澎湃的洋流才能日復一日地奔湧;磷蝦、鱈魚、海豹和北極熊的世界,才能環環相扣地繁衍不息。它們怎能想到,也許有一天,浮冰會消失得無影無蹤?根據科學家設計的電腦模擬,到2070年或2100年,夏天的北極洋將會變成自由通航的水面,到了那個時候,我們到哪裡去傾聽大海的呼吸?


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