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專題報導 北極
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【北極物語】影響全球的北極海冰

作者: 綠色和平專欄作者Wilson Cheung

來自香港,目前正身處北極的「極地科研與探險專家」Wilson Cheung,在綠色和平網站開設專欄,帶領你我進入香港人極少可親身經歷的極地探索與科研領域,期望透過Wilson的直擊分享,開闊你我對北極的認識,增添我們守護北極的識見和能量。前期的【北極物語】,為大家介紹了北極獨特的文化和風俗迎接、慶祝新年。今期我們要介紹的是北極獨有,並且影響全世界的自然奇觀──北極海冰。

海冰與格陵蘭

在5年前,我在格陵蘭東部地區(Ittoqqortoormiit)與當地的因紐特獵人一起居住了一個冬天。由於每年只有一次補給的機會,故此他們至今仍維持着傳統的、依賴著海冰的生活方式。「我在想,恐怕不出十年八載,我們的村落便會因海冰融化而完全滅絕。」因紐特獵人每次外出狩獵後都慨嘆。他們賴以為生的海冰正以驚人速度縮小,直接影響他們每天的生活,更導致他們村落的規模同步下降。

我與當地一名因紐特獵人準備坐雪橇到海冰,收穫打算用作未來一星期糧食的食物。 © Wilson Cheung
我與當地一名因紐特獵人準備坐雪橇到海冰,收穫打算用作未來一星期糧食的食物。 © Wilson Cheung

海冰的形成

海冰是在海上凍結而形成的。全球有7%的地方是被海冰覆蓋,同時佔全球海洋面積12%,這些海冰主要集中在南北兩極。由於冰的密度比海水低,海冰會浮在海面上。大部分的海冰都集中在北冰洋,因北冰洋的海水鹽度較低。

在平靜的海面之上,所有海冰都會在海面形成十分微細的結晶體,只有約0.3cm的大小。在相對靜止的情況下,這些小晶體便會組合結成一大片薄薄的海冰。漸漸地,這些大海冰薄片會累積疊起,逐漸加厚變成大海冰。在平靜海面結成的海冰結構嚴謹,只要有一米厚已足以讓飛機升降。同一時間,海冰形成的過程會排出冰中的鹽份,無形中把海水淡化,供給海藻作繁殖之用。

然而,上述是十分理想的情況。北冰洋是個風浪十分大的海域,長時間都風高浪急。大部分的情況下,海水是因熱能被風浪帶到大氣之間而冷卻,這過程使冰粒子形成冰塊──薄餅冰。這些小海冰會在海面上不停互相碰撞,當海水溫度足夠低的時候,海冰便會凝結在一起,成為一大塊海冰,這情況經常會在北冰洋發生。

薄餅冰(Pancake ice)──相片攝於冬天的斯瓦爾巴群島,海面波濤洶湧,導致海冰未能一大片的形成,呈現圖中的薄餅形狀。最終,所有薄餅都會組合形成一片大海冰。 © Wilson Cheung
薄餅冰(Pancake ice)──相片攝於冬天的斯瓦爾巴群島,海面波濤洶湧,導致海冰未能一大片的形成,呈現圖中的薄餅形狀。最終,所有薄餅都會組合形成一片大海冰。 © Wilson Cheung

海冰與地球

海冰的覆蓋面橫跨整個北冰洋,對地球整體而言為何重要呢?其實海冰在反射陽光回太空、調節海水及空氣的溫度,甚至在全球深海環流系統和當地生態系統等各方面,都扮演著十分重要的角色。

在北極夏天的時候,所有海冰開始融化,導致很多生物失去牠們的棲息地和獵食場地。 © Wilson Cheung
在北極夏天的時候,所有海冰開始融化,導致很多生物失去牠們的棲息地和獵食場地。 © Wilson Cheung

海水相對海冰是較深色的,吸收熱能的能力比海冰更快。海冰融化將使北冰洋的海面吸收更多熱能,繼而成為全球暖化最嚴重的地方之一。

深海環流系統亦與北冰洋的海冰有密切關係,若失去北冰洋較冷較淡的海水調節,溫鹽環流系統(thermohaline circulation)有機會被中斷,影響全球的海洋生物。

上文提及到,在海冰凝固的過程中會排出鹽份,過程使海冰下有一層薄薄的淡水,是供給藻類生長繁殖的重要養分。另外有很多生物都依賴海冰捕食,當中包括北極熊,海冰消失後北極熊便不能在海冰上獵殺海豹。故海冰融化會直接和間接影響北極熊和其他物種的數量。

由此可見,北冰洋的海冰在地球各方面都有舉足輕重的地位。

圖中的海象正在一片十分薄的海冰上休息,情況令人擔憂。 © Wilson Cheung
圖中的海象正在一片十分薄的海冰上休息,情況令人擔憂。 © Wilson Cheung

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海冰與未來

圖中描繪了2011年9月9日的海冰範圍(當年紀錄海冰範圍最小的一天)。冰雪覆蓋區域的顏色範圍從白色(最高濃度)到淺藍色(最低濃度)。冰層覆蓋率低於15%的區域(包括開闊水域)是深藍色的,而陸塊是灰色的。橙色輪廓則顯示1979年至2000年的平均最小冰範圍(即指1979年至2000年之間有至少半年錄得至少15%冰層覆蓋率的地區),兩者相比可見海冰範圍明顯萎縮。© NOAA climate.gov截圖
圖中描繪了2011年9月9日的海冰範圍(當年紀錄海冰範圍最小的一天)。冰雪覆蓋區域的顏色範圍從白色(最高濃度)到淺藍色(最低濃度)。冰層覆蓋率低於15%的區域(包括開闊水域)是深藍色的,而陸塊是灰色的。橙色輪廓則顯示1979年至2000年的平均最小冰範圍(即指1979年至2000年之間有至少半年錄得至少15%冰層覆蓋率的地區),兩者相比可見海冰範圍明顯萎縮。© NOAA climate.gov截圖

數據顯示,北極海冰最小範圍平均每十年減少13%[1],而情況更是愈來愈緊張。雖然有些報導指海冰的狀況每年冬天有改善,然而這些都只是季節性而非長期的海冰。現時預計在未來10-20年後,夏天的北極將完全沒有海冰,同時因上述因素成為全球最暖的地方之一,不禁令人擔憂北極將成為全球暖化的現象下改變最大的地方。北極的海冰消失將攸關全球所有生物的生存,大家保護環境的行動刻不容緩。

延伸閱讀:
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見證海冰第二新低點 北極無冰之夏倒數15年?

[1]Current State of Sea Ice Cover; NASA Earth Sciences

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