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格陵蘭冰層融化影響全球海洋生態(20190604環境論壇-汪中和、賈新興)

醒報編輯部 2019/06/10 18:16 點閱 4699 次

主持人:林意玲(台灣醒報社長)
與談人:汪中和(中研院地球科學研究所兼任研究員)
賈新興(天氣風險公司總監)
記錄整理:項祖安、廖亭雅

主持人(以下簡稱「問」):這段時間,因為高溫的關係,全世界很多地方的海平面都上升,然後冰山都融化,最嚴重的就是格陵蘭。大家可以想像,地球好像是有兩個南極、北極的大冰箱,如果這些冰都融化,就會造成非常多的問題。

第一個,它恐怕不再能幫我們儲蓄更多的冰雪;第二個,融化以後也會帶出很多冰凍在裡面的細菌,所以不要小看冰山溶解的狀況。請汪老師分析,格陵蘭融冰的速度,這十年來增加多少倍?

暖化影響冰雪圈

汪中和:氣候暖化影響大氣層、海洋、地殼,現在也影響到冰雪圈。冰雪圈就像主持人說的有兩極:南極圈、北極圈,另外還有高山冰川。像阿爾卑斯山、喜瑪拉雅山、安地斯山上面的冰雪,受到暖化的影響都非常嚴重,造成高溫熱浪,也給大氣層跟海洋之間的互動帶來很大的影響。

冰雪圈暖化除了影響地球氣候的調節以外,更帶來一個最直接的衝擊,就是冰雪圈陸地上的冰一直不斷的在融化,融化一定要有去處,它的去處就是海盆。所以海盆自從暖化以後,就不斷增加水的注入,這些水都來自冰雪圈。從兩極的邊緣、高山的冰川、融化的雪水注入進來,現在注進來的量越來越多,造成的衝擊也越來越大。

剛剛主持人提到,在格陵蘭也就是北極圈旁邊,有北半球最大的一個陸冰,也就是非常厚的格陵蘭島上面的冰,它過去這段時間受到暖化,使得融化的情況非常快速,也引起科學家的憂心。

格陵蘭消融量驚人

除了格陵蘭以外,最近還發現南極也開始產生危機,不但是高山冰川,北半球的格陵蘭、南半球的南極大陸,現在都受到暖化很嚴重的衝擊,融化也越來越快。

以格陵蘭來說,過去二十年來,消融的量非常驚人。現在估計,每一年格陵蘭消失的冰雪大概是2810億噸,是非常驚人的數量。從2002年,有了很精準的衛星測量以後,就一直不斷的衰減。

到目前為止,整個格陵蘭消失量已經超過3兆7500億頓,這是可怕的冰雪消融量,過去一段時間,我們看到海平面上升。這麼多水注入進來,其中格陵蘭扮演了非常重要的角色。

問:汪老師提到一個重點,格陵蘭的融冰量是非常大,大到可以進入全世界的海洋裡面,讓海平面上升。一般來講,難以想像一個平面的陸地,融冰會這麼快產生大量的水進到海洋裡,甚至讓整個海平面都上升,這中間到底是哪一種估算?

高山冰川也在消融

汪中和:這種估算方法是這樣,海盆的體積是固定的,有一定的範圍,所以從外面放進水,會開始慢慢提升它的水位,就像浴缸,一直不斷放水。現在可以看到從電腦模擬觀測。如果放到海盆裡面的水量是3600億頓,整個海平面就會增加1毫米。

如今格陵蘭一年大概是增加2800億噸,將近1毫米,大概是0.8毫米。所以是一個很驚人的數量。然後,不只是整個格陵蘭,其實還有高山冰川、南極大陸,現在從衛星上來看,全球有這麼多的高山冰川、兩極冰原在慢慢消融。

冰川一年是用海平面上升3.3毫米的速度消融,1毫米大概是3600億噸,所以1年就乘上3.3,等於1年超過1兆多億噸的水注入海盆。這個速率不是一個定值,隨著暖化、消融的速度,其實一直不斷在加速,所以暖化帶來的冰雪圈消融,給未來帶來的衝擊是非常的深遠。

問:可是一般人都會想像,如果地球的溫度是在提高,然後山上的冰川、陸冰下來到海邊,理論上是有一種平衡的效應。本來海洋的水很熱,但是冰川下來的時候就可以降溫?會不會有一些冰山上的水一下來,第一個降溫,第二被蒸發,太陽溫度很高,就被太陽蒸發,還會提升海平面的高度嗎?

海水只會多不會少

汪中和:這是一個非常好的問題,如果說冰川裡面的雪水融化,它的溫度比較低。理論上海水的溫度應該會降低,在冰雪融化注進海洋的地方,海水溫度的確會降低而且降低明顯。可是海洋實在太大,即使高溫導致水蒸發,但到空中凝結又會降回來,所以海裡面的水只有增多沒有減少。

因為大氣層裡面能夠涵容的水蒸氣,跟溫度是相關的,它只能容納固定的量。雖然現在暖化了1℃,可以提升大概百分之 7的水蒸氣的水量,這樣算算,它的量也可超過2萬個三峽水壩蓄水量,好像還蠻可觀,但是跟海洋來比的話是九牛一毛,其實差別很小。

海洋會接受冰川出來的水,可是因為過去暖化的關係,所有在地表累積的熱能,百分之九十存在海洋裡面,所以海洋溫度其實是蠻高的,現在冰川進來的水,要讓它降溫,只能讓它的增溫不要太快而已。不可能讓它的溫度下降,還有就算蒸發,到了大氣層裡面,它又回來。所以,水會生生不息,海洋只會多不會少。

問:冰川水下來,會不會改變海洋的生態,比如說,海洋的生物本來已經太暖,會不會增加一些冰川的水,海洋生物會生活的好一點?

墨西哥灣流速變慢

汪中和:冰川消融,然後氣候暖化,讓海洋增溫。冰山消融,會帶來一點緩解,這是溫度方面。但影響的不只是溫度,還有鹽度。因為冰川是淡水,海水是鹹度很高的水,所以兩者混合的時候,海洋表面的鹽度會降低,鹽度降低,溫度改變會影響到海洋的流動。

所以在氣候暖化、冰川消融的時候,海洋的海流運行其實都在改變。有些地方變得非常的慢,原來預期很快,現在因為鹽度變低、溫度改變使它的梯度變差,所以現在流得非常慢,像墨西哥灣流就是最好的例子。現在看到墨西哥灣流,他流動速度比過去要慢非常的多。

而這帶來兩個不幸的結果,一個是在墨西哥灣流比較低緯度地方的熱能,消散非常的慢,所以它增溫非常快,影響颱風或颶風形成的快、增長的快。

第二個就是它熱能的消散,也變得非常沒有效率,本來可以把很熱的熱能,從低緯度送到高緯度,現在又變成非常的緩慢。

問:請賈博士補充格陵蘭的融冰狀況。

溫度的「梯度」改變

賈新興:剛剛汪老師有特別講到,就是海洋的溫鹽環流,在研究古氣候來講,環流其實過去跟現在的流動不太一樣。基本上是,不管是大氣的風或是海洋的洋流,把它比喻是地球上的空調系統,風跟洋流,基本上,就是要舒緩地球的南北兩極跟赤道中間的溫度差異。

當全球暖化出現的時候,北極的海冰融化,南極海冰融化也會讓地球的溫度,溫度的梯度會改變,就會改變大氣的風、改變洋流,所以是一體兩面的,剛剛汪老師特別提到,冰川融解,不只是對海洋環流的影響、對海洋生態的影響,對大氣這種溫度調節的功能也會受到影響,這就是環環相扣。

當大氣的風改變,好比過去幾年,可能會聽到所謂北極震盪。有科學研究,認為北極區的海冰消融,也會影響大氣氣流的流動,噴射氣流的流動變慢,讓氣流很容易出現擺動,就更容易出現所謂的極端天氣事件。

熱會帯來極區的冰川融化,不只是改變海洋洋流、海洋生態與海平面的上升,對大氣來講,大氣的天氣、氣候型態其實也會受到影響。

問:剛剛提到北極融冰的問題,對於整個生態環境、溫度調節以及未來的颱風、氣候變遷都會產生影響,大家不要小看海洋的功能跟價值,它本身就是很重要的調節。
上帝的創造就是讓海洋來調節一切,剛剛賈博士所講,我印象最深刻就是兩個字「調節」。我們真的需要被調節,因為不調節的話,就會發生剛剛講到的氣候極端化,請汪教授分享。

生態平衡被打破

汪中和:全球的系統,就像一個人的身體一樣,是要平衡的。熱冷之間的互動,就會讓身體像中醫所說的陰陽調和一樣。會讓整個生態系統運作的非常順暢。因為暖化的關係,所以陰陽現在開始失衡,整個生態平衡被打破,未來可能造成的衝擊就會越來越嚴重。

剛剛賈博士提到,影響氣候調節、海洋運行,會讓暖化加速。更可怕的是,這種消融讓海裡面的海水量不斷上升,所以海平面就會越來越高,帶來的壓力跟衝擊,其實超過大家的想像。

第一個,它是在加速,所以將來會越來越快,過去沒有看到的未來都會發生,而且是想像不到的快速。第二個就是人類,現在有差不多一半以上的人都是住在沿海低窪的地方,而海平面上升,就會讓低窪的地方立即受到的衝擊就是淹沒,所以你必須要離開。

全球有10大城市,其中有8個就是在沿海低窪、海平面上升會受到衝擊的地方,所以海平面上升不但是影響整個生態環境,更影響到人類的生存。人類將來可以生活的面積越來越小,沿海這些大的城市,將來都必須要離開,這是未來一定要去面對的一個重大問題。

問:汪老師提到10大城市有8個在沿海,其實因為沿海比較好討生活,應該是大家喜歡住沿海的原因,因為可以坐船,交通上會比較方便,然後資源會較多,因為高山上資源是較少一點,而且也沒有辦法跟別人互通訊息。

所以住在沿海的地方本身就有風險,因為低窪。請汪老師說明,提到海平面上升,立刻想到有國家會滅國,例如吐瓦魯就會因海平面上升,整個消失。

沿海島國淹沒危機

汪中和:海平面上升1年是增加3.3毫米,如果你把他往10年20年、50年、100年這樣延伸出去,帶來的影響是非常嚴重。全球像剛剛提到的太平洋島國、印度洋,還有加勒比海沿海島嶼國家是低又平,所以海平面上升就算是30公分、50公分,對他們來說衝擊很大,這些國家是平坦珊瑚礁島嶼,所以將來面臨的,一定都是國亡家破要遷移的命運。

吐瓦魯、密克羅尼西亞、馬紹爾群島都是同樣的命運,所以他們現在積極尋找土地,像吐瓦魯是跟紐西蘭合作,租借一些土地,可以重新搬到那邊開始。有些國家地勢比較高,但這些較高土地的沿海地方還是會消失,包括台灣,這是現在就要開始面對的重大課題。

最近印尼的雅加達要遷都,海平面上升就是一個促進決定實施的主要動力。

問:賈博士怎麼看海平面上升,影響多可怕?沿海蓋的房子,大概都搬不走。

賈新興:在暖化之下,除了高溫以外,第二個海平面上升對我們衝擊非常大,譬如很多電廠因為需要大量冷卻水,所以一般都會設在沿海的地方。

基礎建設集中在沿海

在海平面上升的一個大趨勢之下,未來這些電廠安全性,不只是考慮到地質因素、安全性,連沿海、低窪地區配合海平面上升的問題,對電廠安全的影響衝擊評估,是不可以忽略。這是第一個問題。

第二個問題,伴隨著海平面上升之後,因為台灣或是有些地方,是有颱風或是颶風侵襲的地區,所以伴隨海平面上升,再加上颱風或颶風帶來所謂風暴潮,這兩者一加起來,衝擊影響又更大。所以像珊蒂颶風對美國紐約的重創,就已經看到。

還有,像在3、4月的時候,我們在講馬達加斯加附近熱帶氣旋的影響,也都看到海平面的上升,沿海低窪地區受到容易淹水的影響,如果再加上一個極端天氣事件,像颱風的侵襲跟影響到風暴潮,等於是雪上加霜,所以海平面上升的問題,也是台灣必須要考慮的問題,還有很多的基礎建設是在沿海地區,衝擊影響評估真的非常重要。

問:現在總的來看,整個冰川融解,已經變成人類社會不可逃避的一個災難,可是我也看到它變成一個商機,很多人還認為南北兩極成為可以商船通行的地方,又多了一道航道出來,有人看到它的好處。

商機與災害孰重?

汪中和:北極因為是北極海,北極融冰以後,北極海航道就空出來,變成一個新的貿易路線。不過,商機就像賈博士所說,要跟自然所帶來的災害相比,得到的跟所失去的可能是完全不成比例。所以一個小小的經濟好處,可能趕不上自然災害、國土損失,要遷都改變城市設計所帶來的壓力。

所以可以說,只是吃了一個小小的餅乾,但是身體裡面這些重擔帶來的衝擊、中風,恐怕都是沒有辦法承受的壓力。

問:還有一個問題,是以前汪老師提過,說冰川融解會帶來很多生態的細菌滋生,對人類的生存本身是威脅。

細菌與甲烷的威脅

汪中和:像西伯利亞、北極圈,因為融冰非常快,所以過去埋藏在冰雪圈裡面的一些細菌,現在已經開始露出來,而且不但露出來,還可以復活,因為過去被凍在裡面,現在溫度升高,開始重新活化。除了細菌,還有所謂永凍土的甲烷。

甲烷過去因為低溫,是冰凍的存在土壤裡面,現在因為溫度升高,冰雪消融,所以開始氣化,氣化以後甲烷是非常可怕的溫室氣體,它的溫室效應是二氧化碳的25倍,所以一旦放進去一份,就等於是放了25份二氧化碳一樣,它帶來的衝擊是非常的可怕。

更嚴重的是,埋藏在土壤裡面的甲烷量是非常的龐大,一旦把它釋放到大氣層,像把潘朵拉盒子打開一樣,後面所帶來可怕的結果是現在根本無法去想像跟預測。

問:最後請賈博士做結論,事實上活在亞熱帶的台灣,老實講冰跟雪都是很少見,除非到美國去,或是旅行到歐洲,不然真的無法去體會冰天雪地的感覺,如何去想像融冰對人類社會的影響。

模擬帶來的真實性

賈新興:現在有很多科學的技術發展,可以透過一些模擬,會模擬海平面上升,整個都市可能受到淹水的狀況。所以第一個可以透過一些科學的方式,視覺化的呈現來去理解,海平面上升造成的影響。第二個,可以想像在熱帶海洋的一些島國,當島國受到海平面上升的時候,島嶼就不見了。

也有一些旅遊勝地,過10年、20年可能會不見,氣候變遷實際照造成的衝擊跟影響,是如此的真實。

主持人:我們只有一個地球,但它受溫室效應、暖化效應及浪費不節能的影響,已經產生發燒現象,非常希望人類社會能夠好好保護珍惜它,藉以減緩冰山融化的速度。


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