風暴肆虐的北極成為新常態 [節選]

北極正在快速變化


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摘自《未來的北極:來自世界邊緣的田野筆記》作者:愛德華·斯特魯齊克。版權所有 © 2015,島嶼出版社。
 
2000年夏天,加拿大國家公園管理員安格斯·辛普森和他的同事們在育空地區北部海岸靠近阿拉斯加邊境的地方紮營,對沿海地區的考古遺址進行調查。當時的海面風平浪靜。但他們可以在博福特海上墨藍色的天空中看到風暴逼近的跡象。那天晚上他們入睡後大約一個小時左右,第一陣大風吹來,徹底壓扁了他們的帳篷,迫使他們躲進船艙的狹小空間。
 
這僅僅是一場夏季風暴的開始,阿拉斯加西部北極地區、育空地區和西北地區的一些人記得這場風暴是他們在2012年席捲該地區的大氣旋之前見過的最嚴重的風暴。在2000年這場狂風最猛烈的時候,數十名因紐維亞特人露營在北極海岸低窪地帶,不得不乘坐直升機撤離。公園管理員暴露在同一片低窪苔原上,被迫在12英尺高的海浪中進行了一次驚險的航行,才到達赫歇爾島上的一個護林員站的安全地帶,該站距離幾英里遠。
 
如果不是來自一位美國漂流者的緊急衛星電話求救,辛普森和他的同事們本可以很高興地留在赫歇爾島,這位漂流者獨自一人在費斯河口遇險,費斯河從阿拉斯加流入育空地區。他露營的整個沙洲正迅速被高浪和風暴驅動的海水淹沒。辛普森和他的同事們不顧一切,當晚駕駛他們的船駛入洶湧的大海去營救他。
 
我清楚地記得那場風暴,因為當時我正處在這個天氣系統的北部邊緣,幫助生物學家在北極島嶼的懸崖邊尋找遊隼和毛腳鵟的巢穴。當風暴襲擊我們時,我們正在一片沙質苔原上紮營。這場風暴雖然短暫,但伴隨著震耳欲聾的雷聲和耀眼的閃電。不習慣這種猛烈雷暴的數十頭麝牛在附近的一個山谷裡吃草,它們不知威脅來自何方,朝一個方向又朝另一個方向狂奔。
 
狂風捲起了大量的沙子,能見度降至幾英尺。我們看起來更像是沙漠風暴中的戰士,而不是苔原上的觀鳥者,我們第一晚所能做的就是防止我們的小帳篷營地被吹走。令人驚訝的是,我們在隨後的幾天裡發現的鳥巢沒有一個被毀壞。
 
2000年的風暴於8月10日在阿拉斯加海岸附近開始。持續風速為每小時56英里,間歇性地出現陣風,達到每小時65英里甚至更高。它來得如此突然,以至於阿拉斯加巴羅鎮的應急管理小組沒有時間在風暴來臨之前建造防護堤。
 
在巴羅,大風掀翻了一艘挖泥駁船,掀掉了40棟建築物的屋頂,沖毀了一條船坡道,造成了770萬美元的損失,如果該地區人口稠密,損失將會更大。
 
當風暴席捲育空地區和西北地區的沿海地區後,它完全淹沒了赫歇爾島上的歷史悠久的捕鯨定居點,將沿海地區的幾個考古遺址捲入大海,並使西北地區的因紐特人社群圖克託亞圖克由於海岸侵蝕,向海洋方向移動了十米。加拿大女王代表對因紐特人社群薩克斯港的國事訪問不得不取消。總督不得不臨時在一個位於維多利亞島上的小型因紐特人社群霍爾曼過夜。
 
像這樣造成巨大破壞的嚴重夏季風暴在北極西部地區相對罕見,因為那裡高壓和海冰持續到夏季。由於如此多的熱量被反射回大氣層,過去沒有足夠的開闊水域來產生生長氣旋所需的水汽。
 
隨著北冰洋在季節性無冰,這種情況有望改變。在為虎鯨和太平洋鮭魚進入北極開闢新通道的“新常態”中,氣溫上升和海冰消失也在助長過去通常在秋季晚些時候才會發生的風暴。
 
由於幾乎沒有海冰來緩衝海岸線,風暴驅動的潮汐正在向內陸延伸數英里,淹沒社群,摧毀溼地,並加速多年凍土的融化,而多年凍土已經侵蝕了河岸和海岸線。
 
氣候學家史蒂文·瓦爾弗斯並不相信北極風暴肆虐的時代已經到來。但在他及其威斯康星大學麥迪遜分校氣候研究中心同事於2013年發表的一項最新研究中,他們使用歷史氣候模型模擬來證明,自19世紀以來,北極地區的平均海平面氣壓一直在下降。“北極平均海平面氣壓和極端氣旋的模擬趨勢是模稜兩可的,”瓦爾弗斯說。“兩者都表明某些地區的風暴強度正在增加,但迄今為止變化的幅度與未來的預測相比是微不足道的。”
 
如果最近的過去告訴我們任何關於未來風暴日益增多的資訊,那就是地獄伴隨著洪水而來。1970年一場相對溫和的風暴將潮水送入內陸數英里,導致兩名在加拿大麥肯齊河上維護導航塔的人喪生。1944年夏天的另一場風暴從麥肯齊河三角洲河口的圖克託亞圖克海岸線撕下了一大塊。當天在那裡目睹這一切的兩個人驚奇地看著隔壁的運輸辦公室移動了一次,又移動了兩次,然後海水湧動,將建築物“平穩地”送到碼頭,然後越過碼頭到達島嶼。
 
其中一人預計,在倉庫撞擊島嶼並破碎成一百塊之前,漂浮建築物上的煙囪會發出“歡快的哨聲”。
 
“你無法想象當時的景象,”哈德遜灣公司的一名僱員寫道。“柴油桶、汽油桶、煤油桶,裝滿的和空的,碰撞著漂走,狗、木板路、碼頭和木材,都走了,水湧入商店和倉庫以及房屋,我們兩個人試圖同時做一百件事,變得絕望。倉庫、商店和住宅裡的水深達12英寸。我們在房子周圍繫了一英寸的繩子,房子和商店之間的水幾乎齊腰深。”
 
現在和過去的區別在於,海平面上升、海岸線下沉和海冰消退有可能將風暴驅動的潮汐輸送到比以往更遠的內陸,將鹽水送到可能造成災難性破壞的地方。影響範圍從殺死苔原植物和淡水生態系統,到加速侵蝕,侵蝕正在沖走土著社群腳下的土地。瞭解這些風暴可能變得有多糟糕是理解未來北極地區人類和野生生物生存的一個重要要素的關鍵。
 
當風吹過一大片淺水區時,就會發生潮汐。這些風的力量捲走了水柱頂部的質量,並將其拖向岸邊。當這些潮汐發生在北美洲西部北極地區和俄羅斯北極地區等低窪沿海地區的淺水區漲潮時,可能會變得特別糟糕。
 
在這些情況下,被拖向海岸線的水在到達海岸之前無法下降到更深處。由於無處可去,它被迫湧上陸地,形成洪水或巨浪。這就是2012年颶風桑迪襲擊美國東北海岸時發生的事情。造成估計500億美元損失的與其說是風,不如說是12英尺高的潮水,它席捲內陸,淹沒了地鐵線路、機場跑道和超過65萬戶房屋。
 
在西部北極地區最低窪的部分地區,這些地區的海拔不超過海平面六英尺,這種水可以比桑迪的潮汐傳播得更遠。2005年、2006年和2011年襲擊阿拉斯加育空-庫斯科奎姆三角洲的三場風暴導致洪水向內陸延伸了30.3公里、27.4公里和32.3公里。1999年襲擊麥肯齊三角洲20公里的另一場風暴導致超過13000公頃的植被死亡
 
1999年那次潮汐造成的破壞與過去一千年來北極海岸這一帶所見的任何情況都不同。科學家發現,超過一半的榿木在潮汐過後一年內枯死。其餘37%在接下來的五年裡在鹽鹼土壤中萎縮。一種喜鹽藻類——Navicula salinarum——在一個內陸湖泊中急劇增加,表明受洪水影響的淡水環境已經進入了一個新的、生產力大大降低的生態系統軌跡。
 
“大部分地區仍然是死區,”科學家史蒂夫·科克爾吉說。“鹽水入侵從根本上改變了湖泊和土壤的化學成分。取而代之的少量東西與曾經存在的東西完全不同。我們沒有機會評估對野生動物的影響,但當地的因紐維亞特獵人告訴我們,駝鹿和大雁都不再像過去那樣頻繁地使用這些地區。”
 
衝入麥肯齊河和育空-庫斯科奎姆三角洲的潮汐現在可能被認為是異乎尋常的,特別是就其延伸長度而言,但隨著海平面上升、風暴增強以及北極西部地區實際上繼續下沉,這種風暴勢必會變得更加普遍。與西部哈德遜灣不同,西部哈德遜灣正在從數萬年來壓縮地貌的冰川的沉重壓力中恢復,加拿大西部北極地區、阿拉斯加和俄羅斯北極地區冰川覆蓋較少的地區正在下沉,而此時海平面正在上升。
 
過去,持續到夏季的海冰保護了這些低窪的北極海岸線免受這些潮汐的全面衝擊。例如,離岸浮冰縮短了水柱頂部質量積聚動量所必需的水域長度。靠近海岸的地方,陸緣冰和斯圖穆希冰脊經常減弱巨浪的力量。
 
海冰的存在可能是1970年那次潮汐沒有造成更大破壞的原因之一。重建導致這場風暴事件的科學家指出,覆蓋距海岸20公里以外的海洋十分之一到一半以上的浮冰可能解釋了觀察到的相對較小的九英尺高的海浪。
 
所有這些相對溫暖的鹽水湧入岸邊的影響因以下事實而加劇:西部北極海岸線沿線50%到70%的土壤由冰凍水組成——科羅拉多大學博爾德分校的地貌學家羅伯特·安德森將其描述為“骯髒的冰山”。一旦它與溫暖的水接觸,它就會瓦解並滑入大海。
 
安德森和其他研究人員認為,隨著北冰洋變得越來越無冰,風暴潮將影響北極盆地更大面積的海岸線,包括俄羅斯綿延數千英里的廣闊北極海岸線。
 
德國阿爾弗雷德·韋格納研究所的科學家弗蘭克·岡瑟與德國和俄羅斯的同事合作,一直在調查東西伯利亞海岸崩塌的原因。2013年,他和他的同事報告說,夏季氣溫急劇上升加劇了這種崩塌。例如,在1951年至2012年期間,該地區的氣溫平均超過冰點110天。在2010年和2011年,他們這樣做了127次。在2012年,北極有記錄以來最溫暖的一年,這種情況發生了134次。
 
在過去的二十年裡,無冰天數的平均值為每年80天。2012年,有96個無冰日,這顯著加速了已經發生的侵蝕。
 
岡瑟預測,在本世紀的某個時候,位於西伯利亞港口城市季克西以東的穆斯塔赫島將分裂成幾個部分,然後完全消失。
 
即使是現在,每年每英里被侵蝕的海岸線也會有數十萬噸的植物-動物和微生物碳被衝入大海。這些物質以前被密封在多年凍土中。岡瑟和他的同事預測,這種加速的侵蝕將對北冰洋的化學成分產生影響。一旦進入水中,碳可能會變成二氧化碳,從而導致海洋酸化。
 
在加拿大北極地區和阿拉斯加,情況也大致相同。美國地質調查局的本傑明·瓊斯最近發現,他在阿拉斯加監測的一段海岸線在1955年至1979年期間平均每年後退6.8米。在接下來的23年裡,這個速度增加了28%。他正在研究的阿拉斯加低窪海岸線在2002年至2007年期間每年流失13.6米的土地,在2008年至2009年期間每年流失25米。
 
快速的多年凍土融化正在加劇這種情況的影響,多年凍土融化發生在育空河和麥肯齊河等北極大河的上游。史蒂夫·科克爾吉和他的同事記錄了皮爾河河岸的巨大崩塌,皮爾河從育空地區流入西北地區,再流入麥肯齊河。這些海岸線的崩塌改變了河流和海岸線土壤的化學成分,這種改變可能對魚類是致命的,並且有利於正在向北遷移並侵佔一些苔原生態系統的入侵植物物種。
 
所有這些都對因紐特人社群以及北極生態系統產生影響。幾年前的2006年,當我陪同已故加拿大海岸地質學家史蒂夫·所羅門在野外工作時,他帶來了一個計算機模型,該模型模擬瞭如果像2000年發生的那樣強大的風暴在2050年襲擊圖克託亞圖克鎮將會發生什麼情況,屆時海平面將會更高。未來的風暴不僅會淹沒社群的許多地區,而且如果需要疏散,幾乎會切斷所有通往機場的通道。它還會使社群的淡水供應處於危險之中。
 
阿拉斯加的前景更加嚴峻,因為有更多的社群面臨風險。例如,美國陸軍工程兵團估計,阿拉斯加至少有60個沿海和河流村莊面臨侵蝕問題,這將花費數千億美元的工程成本來緩解。其中最著名的是希什馬雷夫,這是一個擁有625名因紐皮亞特人的土著社群,他們已經成為一些記者所描述的“氣候變化難民”,儘管他們尚未被迫搬遷。
 
這個島嶼經常被描繪成處於海平面上升和海岸侵蝕“前線”的社群,每年流失1.5至3米的海岸線,在強風暴席捲的年份,海岸線流失多達30米。
 
多年來,人們曾多次嘗試加固該鎮。2004年,印第安事務局(BIA)在土著商店附近的海岸線沿線安裝了200英尺的防護設施。次年,工程兵團安裝了230英尺的防護設施,與BIA專案相連,向東延伸以保護希什馬雷夫學校。同年,希什馬雷夫社群安裝了約250英尺的防護設施,從工程兵團專案向東延伸。
 
拯救該社群的最新計劃估計耗資2500萬美元。然而,這項投資不會提供長期回報。根據陸軍工程兵團的說法,希什馬雷夫“可用土地的完全失效”可能在不到十年的時間內發生;最好的情況是,該社群在其目前的位置還剩下25年的時間。
 
除了遏制溫室氣體排放外,沿海和河流社群面臨的侵蝕問題沒有太多解決方案。政府要麼花費大量資金用於工程解決方案,要麼可以將社群遷往更高、更安全的地點。在希什馬雷夫的案例中,搬遷將花費估計1.83億美元。
 
從長遠來看,搬遷可能既實際又具有成本效益,但對於許多土著人民來說,這是一個敏感問題,特別是對於那些來自過去被迫流亡的家庭的人們來說。正如因紐特人遷往加拿大北極地區的埃爾斯米爾島和康沃利斯島所表明的那樣,這些搬遷要麼結局糟糕,要麼留下持久的影響。
 
北極人民搬遷的做法始於上世紀之交,當時捕鯨者和皮毛商人利用酒精、茶、菸草和小飾品引誘愛斯基摩人、因紐特人、涅涅茨人和楚科奇人前往更易於管理的貿易中心。
 
當時這些土著人民可能願意搬遷,但他們遭受了後果。最初,是疾病和酗酒摧殘了他們的人數。然後,當捕鯨者和皮毛商人離開,留下各個北極地區野生動物數量大大減少時,許多社群不得不被遺棄。
 
在隨後的幾十年裡,土著北方居民的搬遷變得更加系統化和嚴厲。在俄羅斯北極地區,捕鯨和海象狩獵村莊被連根拔起,為礦山和軍事基地讓路,併為國營馴鹿農場、漁業集體農莊、礦山和運輸專案提供廉價勞動力。家庭總是被拆散,孩子們被送到寄宿學校,通常違背父母的意願。他們中的許多人再也沒有回來。
 
加拿大和俄羅斯人並不是唯一強行搬遷土著北方居民的人。在格陵蘭,丹麥政府在20世紀50年代出於各種原因搬遷了幾個因紐特人社群。例如,整個圖勒村莊在1953年向北遷移了60英里,為美國軍事基地騰出空間。
 
這種公共政策決策模式持續了幾十年。每當主權、安全和經濟優先事項發揮作用時,環境完整性和北極地區土著人民的文化利益總是受到損害。
 
未能充分告知和與土著北方居民合作是20世紀60年代阿克拉維克人在麥肯齊三角洲搬遷到一個新的現代北極城鎮(伊努維克)的計劃部分失敗的原因之一。嚴重的侵蝕、洪水和汙水問題使搬遷到一個全新的城鎮在當時的聯邦政府官員看來是一個好主意。然而,阿克拉維克的居民只是在當地電臺聽到關於該提案的訊息,而那時已經成了既成事實。許多人信守“永不言敗”的座右銘,在搬遷的時候拒絕離開。從那時起,阿克拉維克人民遭受了更多毀滅性的洪水。但仍然沒有人想離開。
 
然而,他們並非對氣候變化帶來的威脅和挑戰視而不見。幾年前,該社群啟動了一個專案,旨在瞭解老年人和獵人親眼目睹的氣候變化對陸地和水域的影響。那些做出回應的人指出,春季融化發生得更早,秋季結冰晚得多。他們報告說在三角洲地區看到了很多駝鹿,但馴鹿較少。他們認為,馴鹿很難找到食物。大多數人都認為天氣更難以預測。
 
像這樣的地方性舉措在讓土著北方居民信任科學家和決策者方面取得了長足的進步。在育空地區北部的一個小鎮奧爾德克羅,文圖特人很久以前就認識到氣候變化威脅著他們的生存。馴鹿數量正在下降,一些鳥類正在減少或消失,奧爾德克羅平原的2500個湖泊中的許多正在乾涸或改變化學成分。為了找到他們所看到的許多變化的答案,社群領導人向水文學家、多年凍土和野生動物科學家敞開了大門,與他們合作尋找答案。
 
然而,其中許多答案來得不夠快,部分原因是與挪威甚至德國等國家相比,北美用於北極研究的政府資金相對短缺。在加拿大北極地區,觀測系統越來越少,而且越來越自動化。這意味著實際上在地面上進行觀測的人員越來越少。這也意味著,雖然正在從極少數站點收集資料,但不一定對其進行分析。
 
諸如北極社群基礎研究所在內的組織仍在開展重要的工作,該研究所的部分重點是氣候變化對居住在育空地區、西北地區和努納武特地區的土著人民的影響。但在大多數情況下,加拿大政府選擇將重點放在經濟發展上,而不是放在氣候變化對社群和生態系統構成的長期威脅上。
 
例如,儘管圖克託亞圖克村莊正在滑入大海,但仍有超過3億美元用於修建一條全天候公路,將該社群與南方連線起來。根據政府自身的一項說法,該社群的經濟效益將是微薄的——交通運輸節省150萬美元,預計每年旅遊收入270萬美元。
 
如果沿著麥肯齊河谷修建天然氣管道,能源生產商將在45年內節省3.85億美元的運輸成本,這將是最大的投資回報。
 
公路和管道都具有超越道路用地的環境影響。如果修建價值160億美元的天然氣管道,管道的支持者帝國石油公司和加拿大殼牌公司計劃開發肯德爾島候鳥保護區的塔格魯和尼格林加克氣田,該保護區是麥肯齊三角洲100多種候鳥中許多鳥類的棲息地。
 
該保護區海拔不超過海平面五英尺,已經容易受到海平面下降、北極風暴潮和過去切割的地震線的持久影響。即使是工業界也承認,從保護區開採天然氣(資源公司被允許在加拿大鳥類和野生動物保護區這樣做)將使其更加脆弱,因為天然氣抽出后土地會下沉。一項研究表明,無論海平面上升和北極風暴增強時會發生什麼,多達1200公頃的鳥類棲息地將會消失。
 
用於修建通往圖克託亞圖克的碎石路的3億美元資金,本可以為資助研究以解答北極西部地區隨著海平面上升、風暴增強和多年凍土融化而出現的許多所謂問題提供充足的資金。但是,加拿大政府並沒有投資於未來,而是繼續削減北極科學預算。2012年,它停止了對加拿大氣候與大氣科學基金會的資助,該基金會在過去十年中發放了超過1億美元的研究經費。儘管承諾建設一個新的北極研究站,但它已取消了一個幫助維持十幾個現有北極科學研究站運轉的計劃的資金。
 
批評人士認為,保守黨政府總理斯蒂芬·哈珀對環境法規、監督和科學研究進行了前所未有的攻擊,這些資金不太可能恢復。哈珀於2006年上臺執政,他曾毫不掩飾地將《京都氣候議定書》描述為“本質上是一個從財富生產國吸取資金的社會主義計劃”。哈珀一直在穩步削弱環境執法、監測和研究,同時支援有爭議的焦油砂開發、支援主要管道建設並增加能源行業補貼。
 
無一例外,我試圖與加拿大政府科學家談論北極地區氣候變化問題,但他們無法分享他們的研究,因為他們不被允許與媒體交談。那些願意交談的人是從家庭電話號碼交談的,條件是不要引用他們的話。儘管這已經很糟糕了,但當加拿大政府在蒙特利爾的國際極地年會議上派出工作人員,以確保加拿大環境部的科學家在沒有政府代表在場監督他們所說的話的情況下不與媒體交談時,情況變得更糟。
 
加拿大可以向美國學習,美國北太平洋研究委員會和國家科學基金會在2007年至2012年期間投資了5200萬美元,以支援100多名科學家研究白令海的各種問題。科學家們研究了從大氣強迫和物理海洋學到不斷變化的生態系統對人類和經濟的影響等一切問題。
 
最近,魚類和野生動物管理局、地質調查局、國家海洋和大氣管理局(NOAA)和大學科學家發起了一些倡議,以更好地瞭解北極天氣和氣候變化對社群、候鳥棲息地以及美國中緯度地區的影響,近年來,美國中緯度地區極端天氣變得普遍。
 
例如,2014年,NOAA啟動了一項五年計劃,以改善阿拉斯加海洋和沿海資源的管理和管理,提供更好的海冰和天氣預報,並與北極理事會等國際組織合作。
 
USGC啟動了幾項旨在確定以下因素的倡議:十年海岸侵蝕率;風暴潮的頻率和強度;鹽水入侵對多年凍土和淡水溼地的影響,以及這些環境影響對鳥類和野生動物的可能影響。
 
例如,美國地質調查局的野生動物生物學家克雷格·伊利一直在育空-庫斯科奎姆三角洲進行鳥類研究,他試圖確定三角洲地區哪些物種可能成為氣候變化情景中的贏家和輸家。他說,如果輸家變成受威脅或瀕危物種,那麼可以採取措施限制生存和體育狩獵,或找到保護最關鍵棲息地的方法。
 
在某些方面,阿拉斯加的三個景觀保護合作組織正在開展的工作正在為未來鋪平道路。在每個案例中,當地社群都與科學家合作開發和應用生態系統模型,這些模型能夠預測隨著氣候變暖,景觀可能發生怎樣的變化。美國地質調查局/阿拉斯加大學氣候科學中心的科學家大衛·麥奎爾正在研究從海岸侵蝕和冰川退縮到苔原和森林火災等一切問題,以及它們可能如何影響水文、物種遷徙、樹線推進和植被變化。
 
理論上,這些生態系統模型將幫助土地和資源管理者、自給自足的獵人和沿海社群在修建道路、房屋、管道、礦山和機場跑道或撲滅火災以及為魚類野生動物物種設定捕撈和捕獲限額時做出明智的決定。
 
從大局和利害關係來看,這不是一項巨大的投資。加拿大花費了3億美元修建一條通往圖克託亞圖克的公路。西北部北方景觀保護合作組織、美國地質調查局、阿拉斯加氣候科學中心和西部阿拉斯加景觀保護合作組織花費了不到300萬美元,用於建立和運營阿拉斯加綜合生態系統模型,從2010年(該模型進入試點專案階段的那一年)到2015年。該專案將獲得額外資金,使其延續到2016年8月結束。
 
當然,採取行動的時間不多了。北極地區迅速展開的事件很快將使決策者無力對海平面上升、海岸侵蝕和風暴日益增強並向內陸延伸做出任何有意義的應對。北極地區不僅升溫速度快於氣候建模者之前的預測,而且還為石油和天然氣開發以及商業航運打開了大門,這將使情況進一步複雜化。
 
問題在於,政府本質上是規避風險的,除非在促進北極地區的石油和天然氣開發方面。通往圖克託亞圖克的公路可能會隨著其下方的多年凍土在未來幾年融化而坍塌,但管道很可能在那時已經建成。相比之下,伴隨風暴潮而來的海水入侵將摧毀社群和溼地,其中有數百萬個鳥巢。從經濟和環境的角度來看,現在投入少量資金以避免或應對未來代價更高的危機更有意義。
 

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