兩項新研究表明，近年來北極海冰的急劇退縮正在改變疾病模式，改變當地食物網，並降低該地區反射陽光的能力。
發表在《科學》和《自然氣候變化》雜誌上的這項研究，雖然涉及兩個不同的主題，但都屬於關於冰層流失副作用的日益增長的知識體系。這些論文的發表之際，科學家們表示，即使北極冰層範圍沒有打破去年的紀錄，今年也可能接近歷史最低水平。
國家冰雪資料中心的科學家沃爾特·邁爾說，今年“毫無疑問”將躋身衛星時代有記錄以來冰層範圍最低的五個年份之列，而且2013年很有可能在有記錄的冰層低點中排名第二。
支援科學新聞報道
如果您喜歡這篇文章，請考慮透過以下方式支援我們屢獲殊榮的新聞報道 訂閱。透過購買訂閱，您正在幫助確保未來能夠繼續報道關於發現和塑造我們當今世界的想法的重要故事。
邁爾說：“考慮到今年的天氣條件對於冰層流失來說並不是非常理想，今年的冰層範圍如此之低，這有點令人驚訝。”
他表示，2013年獨特的 weather patterns 天氣模式——例如某些地區廣泛的雲層覆蓋——給波弗特海和楚科奇海地區帶來了較低的溫度，使冰層流失的速度低於去年。北極冰層要到九月才會達到年度最小值，“任何事情都可能”在此之前發生，但他表示，連續兩年出現破紀錄的年份是不尋常的。
長期退縮的延續
邁爾說，重要的是，儘管每年天氣都有變化，但 2013 年符合自 1970 年代和 1980 年代以來冰層顯著退縮和冰層變薄的長期趨勢。根據美國國家海洋和大氣管理局的資料，自 1979 年開始衛星觀測以來，過去六年是最低冰層範圍的六個年份。
邁爾說：“即使今年北極某些地區沒有那麼溫暖，你仍然可以融化 3 英尺厚的冰層，而在過去，你可能需要融化 6 或 8 英尺厚的冰層。”
根據上週在《科學》雜誌上發表的評估（回顧了先前的資料），這種持續的冰層退縮正在北極生態系統中引發各種變化，從馴鹿群中寄生蟲的增加到阿拉斯加年度苔原火災的增加。
報告指出，冰層減少會改變浮游植物繁殖的時間，從而擾亂食物鏈中動物的攝食週期。
一些變化是眾所周知的，例如北極熊數量的下降以及海象被迫離開淺水覓食地，因為冰層退縮到更深的水域。冰層流失會導致像北極狐這樣的動物的遺傳多樣性降低，因為它們將冰層用作遷徙通道，同時也對其他物種產生相反的影響。
評估報告指出：“北極熊和灰熊之間觀察到的雜交可能是由於冰凍期延長導致北極熊更多地出現在內陸地區造成的。”
其他變化不太明顯。評論指出，目前在北極東部海豹中存在的犬瘟熱病毒等疾病，可能會因為冰層流失而“蔓延”到西部物種。另一方面，一些疾病模式的變化可能是有益的——例如，北極狐可能無法像過去那樣透過冰上跋涉將狂犬病帶到斯瓦爾巴群島。
不列顛哥倫比亞大學的科學家兼研究報告的共同作者傑迪迪亞·布羅迪說，下一步的研究是確定北極的哪些生態變化完全是冰層流失造成的，而不是氣候變化因素（如氣溫升高）造成的。
他說：“我們回顧的大多數研究都發現了海冰與北極熊繁殖成功率、海豹繁殖成功率、浮游生物群落甚至沿海陸地系統的氣候等事物之間存在合理甚至可能的聯絡。但是，如果沒有實際的實驗，我們就無法證明海冰是這些事物 100% 的驅動因素。”
反射率損失的新“基準”
另一個不確定因素是冰的反照率或其表面反射率的損失。隨著冰層變薄，曾經是白色的區域變成深色的開放水域，太陽能被吸收而不是反射回太空。反過來，這會進一步加速冰層融化。
昨天在《自然氣候變化》雜誌上發表的這項研究透過使用衛星資料，為反照率效應提供了明確的數字，從而取得了新的突破。它證實，在 1982 年至 2009 年近三十年的時間裡，北極冰區的平均反照率或表面反射率在夏末有所下降。芬蘭氣象研究所的遙感科學家兼該研究的主要作者 Aku Riihelä 在一封電子郵件中表示，2009 年 8 月的平均海冰區反照率比 1982 年低約 15%。
在黑水區域反射率下降這一事實並不令人驚訝，但剩餘海冰的反射率也有所下降。
Riihelä 補充說：“這意味著平均表面條件正在發生變化。冰層內有更多的開放水域，海冰的表面融化比以前更加強烈。因此，海冰的變薄和退縮似乎不僅影響了北極的邊緣海洋，也影響了內陸地區。”
密歇根大學的助理教授馬克·弗蘭納（他沒有參與這項研究）表示，有幾個因素可能會降低現有冰層的反照率，包括較早的融雪和冰面上的融水池。雪具有很強的反射性，其在一年中較早的消失使得更多的太陽能被吸收。他說，這些因素，以及允許光線到達黑水的較薄冰層，可以幫助降低整體反照率。
科學界對整體反照率隨著冰層減少而降低有一定了解，但這項新研究的獨特之處在於為這種下降提供了一個數字。這可能有助於氣候模型的預測以及對更廣泛的生態系統變化的假設。
他說：“這將提供一個基準。”
經 Environment & Energy Publishing, LLC. 許可，轉載自 Climatewire。www.eenews.net，202-628-6500