水曜日, 7月 20, 2005

全球巨變

幾世紀以來人類不斷砍伐森林,燃燒煤炭、石油和天然氣,將大量二氧化碳和其他溫室氣體排放到大氣中,使植物和海洋來不及吸收。聯合國「政府間氣候變遷小組」(IPCC)在2001年發表的一篇指標性報告明白表示,過去一個世紀的暖化幾乎可以確定大部分都是人類活動所造成的。隨著二氧化碳持續增加,溫度也將持續上升。IPCC預測,到本世紀末還會再上升攝氏1.5到5.5度。不過暖化可能不是漸進的。有專家擔心,目前溫度上升的趨勢可能會越演越烈,最後突然一發不可收拾而釀成巨禍。


-冰川不斷後退、冰棚相繼斷裂、
海平面持續上升、永凍層逐漸融化-

美國蒙大拿州冰川國家公園在1910年成立,當時估計有150條冰川。此後數量就不斷減少,至今只剩不到30條,且殘存的冰川大多也己縮小了三分之二的面 積。「美國地質調查所」全球變遷研究計畫的科學家費格瑞預測,不出30年,這座以冰川為名的國家公園裡,冰川就算沒有完全絕跡,也將所剩無幾。其中的斯佩裡冰川,自1901年起已從325公頃以上縮小到現在不到100公頃。
地球上每個地方的冰都起了變化。自1912年以來,著名的「吉力馬札羅之雪」(Kilimanjaro)已經融化了八成以上。印度加瓦爾喜馬拉雅山的冰川正在快速後退,許多研究者因此認為,喜馬拉雅山中部和東部大部分的冰川到了2035年可能都會消失。過去半個世紀以來北極的海冰已經顯著變薄,範圍也在近30年來縮小了一成左右。北半球的淡水冰層在春天的解凍時間比150年前提早了九天,而秋天則晚了十天才開始結冰。在阿拉斯加,永凍層的逐漸融化造成部分地區地面沉降近五公尺。從北極到秘魯、從瑞士到印尼伊裡安查亞省的赤道冰川,廣闊的冰原、巨大的冰川與海冰都在快速消失中。
當溫度升高、冰層融化時,就會有更多的水從冰川和冰帽流入大海,造成海水升溫、體積增加。根據IPCC的資料,這種綜合效應是造成過去100年平均海平面升高10到20公分的主因。
路易斯安那州的南部海岸正以每世紀一公尺的速度下陷,這種現象稱為「沉降」。路易斯安那州每年大約流失65平方公里的濕地。目前這項趨勢不僅是在路易斯安那海岸,而是在世界各地都會造成嚴重後果。現在有超過1億人住在高於平均海平面不超過一公尺的地方。極易受海平面上升危及的南太平洋小國吐瓦魯已開始研擬疏散計畫。海岸平原或河流三角洲附近人口集中的超級都市如上海、曼谷、雅加達、東京和紐約也岌岌可危。對於地勢低窪、人口稠密且極為貧窮的國家,如孟加拉,更恐怕難逃經濟和人道上的大災難,因為它將有7000萬人必須移居。即使像荷蘭這樣的富有國家,因有一半的土地高度等於或低於海平面,前景同樣令人憂心。
弗羅裡達國際大學的海岸研究人員布魯斯.道格拉斯估計,海平面每上升一公分,沙岸就可能會因侵蝕作用而水平後退一公尺。而且,鹽水一旦侵入淡水含水層,就會威脅到飲用水的水源,並使農作物栽培發生問題。
依照IPCC2001年的報告所預測,海平面到本世紀末仍會上升10到90公分。萬一結果達到這項預測的上限,那將會是一場大浩劫。

- 祕魯的克卡亞冰帽是熱帶地區最大的冰帽,有些地方每年縮小將近200公尺,如果照目前的速度繼續融化下去,它到2100年就會完全消失,數以千計仰賴它提供飲用水和電力來源的居民也將陷入絕境。
- 阿拉斯加外海的海冰現在每年開始解凍的時間比往年提早了好幾個星期。自1978年以來,北極地區的常年海冰(全年都不會融化的海冰)面積每十年就縮小了9%,不過更難估計的是這些冰究竟變薄了多少。科學家利用潛艇聲納所蒐集到的資料,證明海冰厚度在過去30年來減少了20-40%。
- 2002年初,南極洲拉森冰棚一塊3240平方公里的冰崩塌出來。拉森冰棚以及其他冰棚要是進一步解體,冰川沒有冰棚來充當壩體,可能會更快流向海岸,終將導致海平面上升。
- 阿拉斯加北部城市巴羅在30年內平均溫度上升了攝氏2.31度;首府朱諾增加1.96度。在高溫的天氣下容易失火的北部針葉林未來可能會受到重創。電腦模型預測,二氧化碳引起的暖化現象最後可能會使森林火災的發生次數增加50%以上。
- 專家估計阿拉斯加的冰川每年流失96立方公里的水,是全球冰川中對海平面上升影響最大的。
氣候暖化對寒帶地區造成嚴重影響,是因為雪和冰擁有高反照率,它們能反射很多太陽能。但冰和雪受熱融化後,反射能力較弱的陸地和水就會吸收更多的熱,導致進一步的融化和暖化。 
- 有紀錄以來最熱的年份:
 1. 1998
 2. 2002
 3. 2003
 4. 2001
 5. 1997


從1990年開始的十年期「世界海洋環流實驗」(WOCE)已使研究人員更深入瞭解如今稱為「海洋輸送帶」的現象。洋流的動力主要來自盛行風和海水密度(隨溫度和海水鹽度而改變)的差異。對於陸地表面的冷卻、加溫和降水,或是將熱從赤道傳往極地,海流都扮演著重要的角色。
這條輸送帶的動力來源是由密度所驅動的「溫鹽環流」。溫暖而富含鹽分的海水會形成表面流,從熱帶大西洋往北流向極地,例如墨西哥灣流。這些鹽水流往北大西洋遠北海域,一路上散失熱能至空氣中。由於溫度低而鹽度高,水的密度變大而沉入海洋深處,表面的海水於是流過來補充。寒冷的深層海水流入南大西洋、印度洋和太平洋,最後重新與溫暖的海水混合,回升到表面。
Dr. Bob Gasgosian (President、Woods Hole Oceanographic Inst.)相信,海洋是地球氣候潛在巨變的關鍵。他提出警告,海洋的溫度和鹽度要是變化太大,可能會干擾北大西洋的溫鹽環流,足以使這條海洋輸送帶變慢、甚至停止—最短在十年之間就會引發劇烈的氣候變遷。
海洋是重要的碳匯,也就是二氧化碳的吸收中心,吸納了大約三分之一由人類所製造出來的二氧化碳。「百慕達大西洋時間序列研究」測站一直監測著百慕達三角東南方馬尾藻海的深海水溫、化學成分與鹽度。監測計畫的資料顯示,海面二氧化碳的濃度正在上升,與大氣中二氧化碳濃度上升的速度差不多。但在海中較深的地方,尼古拉斯.貝茲觀察到了更大的變化。在海面下250到450公尺間的水域,二氧化碳濃度上升的速度是表層海水的將近兩倍。

- 猶他州的波威湖自1999年起遇上連年乾旱,如今蓄水量已遠低於高水位線,美國西南部有數以百萬計的居民都要仰賴這座位於科羅拉多河的水庫提供水力發電與日常用水,隨著乾旱邁入第五年,水位也剩不到一半。如果乾旱程度隨著暖化的進程而加劇,人口眾多的沙漠地區可能就會出現嚴重的缺水問題。
- 隨著暖化現象逐漸往山上蔓延,加州內華達山的積雪提早融化,使得部分山溪到了夏季就已經乾涸。下游的沙加緬度河在春夏季所得到的雪水比一個世紀前少了12%,使加州開始擔心未來恐將面臨水源不足的窘境。在威斯康辛州的麥迪遜,冬季比往年溫和。門多塔湖湖面結冰的日子比150年前平均少了40天。
- 西南極洲半島自1950年至今的平均上升溫度:
 冬季:攝氏4.9度
 全年:攝氏2.5度



-珊瑚白化、遷徙時序錯亂、森林枯死-
地球暖化現象在南極洲上演得最為劇烈,過去半個世紀以來,這裡的冬季平均溫度已經上升了將近攝氏五度。20年前,比斯科島共有2800對繁殖的阿德利企鵝;牠們與皇帝企鵝是南極洲僅有的兩種必須仰賴冰層生存的極地企鵝。如今比斯科島上的阿德利企鵝繁殖對數量已經下滑到約1000對,這一帶島嶼上阿德利企鵝已減少了66%—於30年內從3萬2000對驟降到1萬1000對。
在世界各地,動植物和昆蟲早已對氣候的逐漸變化發展出適應的方式,包括轉移生活圈、提前遷徙日期與調整交配和開花時間。
一項針對35種歐洲非遷移性蝴蝶的研究發現︰近幾十年來,大約三分之二的蝴蝶已將生活圈往北拓展了30至240公里。在歐洲,許多植物的開花期比50年前提早了約一週,秋天落葉的時間則延後五天。英國鳥類的繁殖期比20世紀中葉平均提早了九天,青蛙的交配甚至提前了七個星期。北美洲的雙色樹燕春天往北遷移的時間比25年前提早了12天。加拿大的紅狐把生活範圍朝北極推進了數百公里,闖入北極狐的地盤。高山植物也朝上坡推進,開始侵擾山巔的稀有物種。
儘管地球氣候自古以來就一直有自然的變化,但目前暖化的趨勢卻令生態學家憂心,人類活類加快了暖化的速度,有可能快到讓物種因來不及適應而走上滅絕。此外,由於不同物種對氣候變化有不同的反應方式,因此相互依存的生物之間的自然週期可能脫節,導致族群衰減。
在墨西哥北部和加州南部之間一候500公里長的地帶,艾氏格紋蛺蝶已經自80%的傳統生長範圍內絕跡。最主要的原因是溫度上升,導致作為寄主的金魚草太早枯萎,使蝴蝶幼蟲失去重要的養分來源,因此生活在墨西哥棲地的南方族群現在大多已經絕跡。
曾是阿德利企鵝重要食物的側紋南極魚已從帕麥站一帶消失,如今只出現在更冷、更南的海域。此外,原本棲息在亞南極的海狗已從東北方2200公里處的南喬治亞島等地入侵此地。1974年,帕麥站附近的小島只發現6隻海狗;到最近已經有3000隻。過去30年來所記錄到的正是南極生態系的衰退。
隨著北極圈溫度全面上升,北極圈的永久海冰自1978年人類開始利用衛星監控冰層以來已經每十年減少了9%。在哈得孫灣,夏季海冰解凍的時間比20世紀中葉普遍提早了二至三週。對於一年中大部分時間都在冰上生活覓食的動物而言—特別是北極熊和環斑海豹—海冰的持續消融可能會導致大災難。
自1980年代中期以來,哈得孫灣南部的北極熊的身體質量對身長比已經下滑了約15%,即是說北極熊越來越瘦了。資料顯示現今北極熊的食物攝取量似乎有不足的趨勢。以前曾有高達40%的小熊18個月就斷奶、開始自行覓食,如今這比率不到5%。
如果哈得孫灣的海冰真如氣候學家所預測般在2070年消失,那麼這個灣中的北極熊(全球約2萬5000隻中佔了數千隻)將會就此絕跡。

- 1980年代晚期,在哥斯達黎加的森林裡,夫萊什曼玻璃蛙的數量神秘地大幅減少,其他超過半數種類的青蛙也已減少或消失。
- 「全球高山環境觀察研究計畫」(GLORIA)已在全球設立了100多個觀測站,記錄植物上移的趨勢。高山地區的急速暖化可能使生長在阿爾卑斯山上的 Helianthemum alpestre等高山花卉必須與由下往上蔓延的較高大植物競爭。
- 在雲杉紅翅小蠹的荼毒下,150萬公頃的阿拉斯加雲杉已全部枯死。暖化使害蟲的成蟲數量大幅增加。
- 有些地方出現連年乾旱,可能會使候鳥及帶有病毒的蚊子聚集於水源處,進而引發病毒的快速散播。
- 印度洋中一些珊瑚礁已受高溫破壞,使魚類失去了一處良好棲地,這種情況在世界各地越來越普遍。高溫會使珊瑚褪去滋養牠們的海藻,造成珊瑚白化。1998年是有史以來全球珊瑚受創最嚴重的一年,有16%的珊瑚白化或死亡。
- 從非洲遷徙到荷蘭築巢的斑姬鶲抵達的時間依然跟20年前一樣,但由於氣候暖化的緣故,斑姬鶲幼雛捕食的冬尺蠖卻比以前提早兩週出現。雖然這些鳥類孵化的高峰期也已經有所調整,但幅度還是不夠。現在的幼鳥會錯過冬尺蠖孵化的高峰期,可能會因此挨餓。
- 瑞士南部山區的氣候暖化造成霜期變短,迫使某些植物向上坡推進,並使外來種植物有機會入侵。
- 世界最大的澳洲大堡礁綿延2000公里長,是約400種珊瑚和1500種魚類的家,堪稱一座海洋中的熱帶雨林。不過,若然水溫一旦超過攝氏約29度,珊瑚組織內重要的有機體就會開始流失,形成白化現象。以2002年的衛星資料顯示,珊瑚周圍的水溫明顯超出了預測值,一些水域引發了嚴重的白化現象。
- 極地或山區受全球暖化威脅的四個物種:
 北極熊
 獅尾狒
 袋森鼠
 大樺斑蝶
- 海龜在孵卵過程的中間階段若是遇上炎熱的氣候,那麼孵出來的雌龜就會比較多。如今生物學家發現全球各地的海龜都是以雌性佔多數,這對該物種會造成甚麼樣的長期影響目前仍不得而知。
- 對墨西哥山區的數百萬隻大樺斑蝶而言,2000年初冰冷的氣溫與增多的降水就是致命的組合。科學家預測未來將會有更多這種天候出現。如果氣溫持續上升,那麼北美地區喜愛寒冷的美國鼠兔可能會面臨絕種的命運,因為高溫會驅使這種對高溫敏感的哺乳動物往山巔遷移;屆時這些山峰棲地將會成為一座座不斷縮小的孤島。
- 波克潘馴鹿於1989年時數量還有17萬8000隻;但2001年最近一次統計時卻已跌落到12萬3000隻。科學家懷疑氣候暖化是個原因。春天植物轉綠的時間提早來臨也提早結束,植物也可能在小馴鹿吃足草料以前就枯死,使牠們無法儲備足夠的體重來度過冬天。



-南半球變暖、北半球變冷
更頻繁的颶風、更極端的氣候-
氣候突然反覆的現象在最近一次冰期(約7萬到1萬1500年前)屢見不鮮。在這次冰期的高峰,一望無際的冰被覆蓋了北美與歐洲大部分地區、俄羅斯部分地區和整個南極洲。這些冰週期性地消融與擴張,直到最後一次融化,才開啟了當今這個溫暖且氣候較穩定的「新世紀」。
但它也是始於一次驟然的暖化,然後又出現逆轉,回復寒冷,至1萬1500年前才再度回暖。在那場變遷中,格陵蘭的地面溫度在短短十年內上升了攝氏八度;英格蘭也突然變暖;突如其來的溫暖也使得歐洲與北美大陸上凝固數千年之久的冰川在短短幾百年之內消融殆盡。
透過研究珊瑚礁和海洋沉積物,古氣候學家證實北大西洋輸送帶這個海洋環流系統對全球氣候至為重要。在冰川時期,這道環流變弱,有時甚至完全停滯,引發一連串事件,最終導致南半球變暖而北半球變冷。
北大西洋的淡水增加令輸送帶慢下來,從熱帶引進的溫暖海水因而減少,改變了海洋環流作用與溫度,影響遠及南極洲。北大西洋的海水變涼,南半球海洋就會變暖,暖化的結果可能造成一整片南極冰被的融化。而這些來自南極洲的冰冷淡水接下來又會造成熱帶暖流向北流動,再度啟動北大西洋輸送帶,使北半球的冰被也開始融化。
從前科學家以為熱帶的氣候即使在冰期都鮮少變化,但從南、北迴歸線之間地區採集到的古氣候學紀錄顯示,北大西洋輸送帶並非是地球氣候突變的唯一關鍵。地球表面有50%的面積屬於熱帶,那是一個重要的熱能來源,熱帶對氣候變化的影響可能比我們以為的要大得多。從玻利維亞的沙哈馬山上鑽來的冰芯顯示,熱帶在冰川時期也經歷了劇烈的氣候變遷,程度與當時的格陵蘭相當。在赤道附近,氣候也像在格陵蘭那樣出現快速的冷熱交替,所以北大西洋可能並不是驅動這些劇烈變化的唯一機制。
在4200年前,當時非洲北部和東部正遭遇一場200年的嚴重乾旱,高層大氣充滿了沙土塵埃;每年氾濫的尼羅河有50年靜了下來,埃及人飽受大旱之苦,許多人死於飢荒。

- 在弗羅裡達南部,海平面自1930年以來上升了23公分,艾弗格累茲大片紅樹林在本世紀內可能就會被海水所淹沒。珊瑚和樹木一樣會產生年輪,其密度取決於海面的溫度。據塢茲荷海洋研究所的研究員指出,百慕達附近海面的溫度從1850年到1950年都相當穩定,然後在過去50年來顯著升高,可以看到全球暖化的事實。


專家預期接下來100年內溫度會升高攝氏二至五度。陸地溫度會較高,但海洋也會變暖。暖化並不表示所有地方會突然變得四季如春,有些區域如美國內陸可能會變得更乾更熱,中國、東南亞和美國西部等地則可能降雨量增多而降雪量減少,在洛杉磯這類仰賴高山融雪為水源的都市,飲用水供應便會出問題。隨著最後一批冰川的融化以及溫暖海洋的擴張,全世界的海平面將會升高。強烈颶風會出現得更頻繁,暴潮將嚴重破壞紐約等都市。歐洲去年夏天所經歷的熱浪將成為夏天的常態。
最終,海洋的溫鹽環流將會受到影響,環流會變慢,甚至停頓,一個可能的結果就是歐洲的冬天變得更冷。未來30年內,人類將會更瞭解實際的改變,但那將會是個非常不同的世界了。

資料來源:National Geographic

水曜日, 7月 13, 2005

Destroy of Forest

約六千年前,地球表面百分之三十四的土地為森林覆蓋,時至今日,則只剩下百分之十二。

About 6000 years ago, forest covered 34% of the globe. Today, only 12% of theEarth's surface is covered by forests.

ラベル:

THE BIG CHILL

有人說30年後,英國的夏天會跟法國南部的相似,到本世紀末天氣可能像希臘般熱,說法的理據是「全球暖化」效應,但越來越多科學家相信,這對未來的天氣預測錯誤。Bill McGuire:「只可形容為災難性,明顯會影響地球所有人每天的生活…」Richard Wood:「預期英國東南岸海水會結冰,可能伸展數哩…」Bob Gasgosian:「其影響極其重大,影響經濟和政治,還有國家安全,沒國家例外。」假如這些科學家的預測準確,英國未來的天氣不會像法國南部,而是像阿拉斯加,而這情況可能在未來20年間出現。


—Faerce Islands 法羅群島—

在蘇格蘭北部大西洋水域,有漁業研究員首先發現來自深海的警告。杜魯專門研究海流,最關心的是海流怎影響魚類數量,但10年前他開始發現,水裡出現一些使他擔憂的跡象。Dr. Bill Turrell (Marine Laboratory、Aberdeen):「這些探測結果使我們非常擔憂,我們從沒見過這樣的改變,一些不快速發生或停止的改變。」杜魯相信這些跡像是氣候可能有災難性轉變的證據「這些是基本和重大的改變,會影響我們及我們後代生活環境氣候。」假如他的憂慮正確,英國未來的氣溫會大降,可能類似冰河時期。

冰河時期展示大自然最強威力的一面。Prof. Bill McGuire (University College London):「是地球上曾發生的最猛烈、最具破壞性的自然現象。冰川自高地傾瀉而下,從極地外湧,沿途沖毀一切。岩石被擠壓毀碎,高山被夷平;填滿山谷。」在地球歷史中,來自北極冰原曾逾20次外湧,最近一次在十萬年前發生,英國當時被埋在冰墳裡。Bill McGuire:「在過去二百萬年,冰原曾逾20次毀滅北半球一切。」這現象非常可怕,使科學家多年來想找出其成因,及這情形是否會再出現。

科學家研究太陽這熱力終極來源,發現冰河時期規律配合地球繞太陽運行軌跡一些奇怪晃動。這些晃動改變太陽照射地球的熱力,影響冰原增進或後退。Prof. Richard Alley (Penn State University):「地球運行軌跡這些晃動非常有規律和可預測,這可解釋地球怎緩緩進入冰河時期,之後再脫離冰河時期。」他們發現冰河時期並非隨機發生,而是跟隨一緩慢可預測的規律。冰原需九萬年時間形成,約一萬年時間溶解,這使科學家能計算下次冰河時期何時出現,結果使人安心,該在數千年後才再出現。Richard Alley:「我們不預測氣候劇變和冰河時期會在人類這數十代間發生。」就太陽的有關研究似乎清楚顯示氣溫不會劇降—這是傳統理論。


—Summit Camp、Greenland 格陵蘭高峰營地—

亞里在15年前到格陵蘭研究氣候自上次冰河時期怎轉變。「當我們開始在格陵蘭研究便知道會有重大發現,預期會有使我們驚奇的發現。」格陵蘭就像歷史悠久的溫度計,以獨特方式記錄過去十萬年每年氣候轉變。冰層就是紀錄,越近底部冰層年代便越久遠。「把探鑽所得冰層核心排列,會有約兩哩長,那就像長兩哩的時光機。」每冰層都記錄了該冰層形成時地球大氣層發生的事情,無論是龐大天然災難痕跡,或是大類造成的污染,全被冰封完整保存。「冰層核心部分層次分明,從而可找出當時大氣層狀況,是否有火山灰燼和硅酸,或古羅馬人煉鉛遺留下來的痕跡,世代空氣中的物質,留存在當代的格陵蘭冰原,成為歷史紀錄。」所保存紀錄中最重要的是氣溫紀錄。亞里帶回化驗所的冰,包含上次冰河時期自開始以來的年度天氣報告,他要找出的是冰層含重水量差別,基本原則是重水越多,氣候越溫暖。根據有關氣候轉變的傳統智慧,他該發現上次冰河時期的重水量,隨世界冷凍及和暖起來緩慢轉變,但他發現的不是這樣。「這使我們大惑不解,許多人感到驚訝。」他發現的轉變絕不緩慢,氣溫會災難性地驟降,發生次數比根據冰河時期規律預測的多許多。「世界有時的確緩慢地轉變,但有時會剎那間便改變。」地球過去有大量破壞性氣候先例,情況沒全盛冰河時期般壞,但已足夠把英國變成阿拉斯加。

科學家意圖找出這些災難性氣候因何引發,在冰層紀錄中搜尋線索。是否有龐大火山遮擋陽光?沒證據顯示曾有這情形。曾有連串流星撞擊?也沒有證據支援。太陽軌跡有更多晃動?也不是。沒人能解釋亞里所發現,但有一人相信自己知道原因。布魯卡被視為氣候科學大師,他相信這現象與海洋有關。Prof. Wally Broecker (Columbia University):「我深信問題核心在海洋,起因在海洋裡。」不是所有人都贊同他這說法「開始時總是贊同的人少,認為想法瘋狂的佔大多數。」布魯卡特別留意墨西哥灣流(Gulf Stream),這給英國帶來溫暖天氣的灣流,起自赤道以南,流過墨西哥灣時吸收熱帶的熱力,再繼續流經英國海岸。Broecker:「它大約等同世界雨量總和,每秒流量一千五百萬立方米。」這海流承載的熱力,等同一百萬所發電站的能量,這使英國與加拿大同緯度區域的海水和暖得可游泳,在加拿大則住了北極熊,但最重要的事在更北處發生—海流下沉。Broecker:「海流到達大西洋北部冷卻硬化後,沉入深海回流。」下沉過程因海水鹽分而起,鹹水在格陵蘭附近冷卻硬化,直往下沉到海底,隨著向南回流至灣流開始的地方,之後再重複流程,循環不斷傳送水和熱,故這海流被稱為「傳送帶」。在格陵蘭海岸下沉的過程最關鍵,英國因此而溫暖,布魯卡開始推測,假如這傳送帶流程停止會怎樣?氣溫驟降現象是否因此而起?問題是大多數科學家相信海洋永不改變。Broecker:「人們傾向相信海洋恆久不變,大家都假設海洋特性穩定,但其實海洋在轉變,並引起混亂。」隨著有事使所有人震驚,這事微細得本可能被完全忽略。

基韋勛爵研究海底泥土樣本,海底泥層核心就像格陵蘭的冰層,記錄了海洋活動歷史及上述傳送帶情況。基韋特別留意叫有孔蟲的細小貝殼,有孔蟲專吃下沉到海床上的營養物。Dr. Lloyd Keigwin (Woods Hole Oceanographic Inst.):「有孔蟲的貝殼以碳酸鈣製造,就像其他沙灘上的貝殼一樣,從水中吸取碳、氧氣和其他元素,以製成貝殼。牠們貝殼的物質反映水的物理屬性。」傳送帶流動時,大部分營養物掠過有孔蟲,故牠們的貝殼通常養料缺乏。「當傳送帶在北大西洋深處不斷流轉,沒多少營養物沉聚,但假如傳送帶停下或慢下來,便會有較多營養物沉聚。」基韋研究出方法,量度有孔蟲吸收了多少營養物。「在這裡加少許液體氮,這裝置便能吸取樣本跌進熱酸時釋放的二氧化碳,很快便知道當時傳送帶是否有流轉。」出乎意料之外,他發現貝殼成份差異極大,這顯示傳送帶在過去曾停下。這研究報告發表之後,布魯卡明白其意義,這正是他在找尋的線索。Broecker:「科學家的最大喜樂是發現新事物,大自然就像刻意隱藏她的奧秘。」布魯卡知道,格陵蘭冰層所發現的氣溫劇降,與貝殼顯示的傳送帶停止,必定有關連。Broecker:「這連結我研究的兩種事情,把海洋和氣候連繫起來,我突然醒悟,稱為傳送帶的北大西洋深處海流,可影響氣候,這海流流轉與否,會在歐洲引起氣候巨變。」布魯卡相信,在格陵蘭發現的氣溫劇變,因當時傳送帶停止流轉而起,這曾發生的現象可以再出現,到時英國便會陷入苦寒天氣,但這理論有一明顯漏洞。

這是全球暖化年代,不是冷卻年代,氣溫最高的10個年份中,過去10年佔了8個,氣候專家預測氣溫上升速度,會是上次冰河時期以來最快的。Dr. Richard Wood (Met Office):「預測全球暖化情況的模型顯示,到本世紀末,全球氣溫會上升5.5至6度,從歷史角度看,千百萬年前才有這麼溫暖的氣候。」世界各地都感受到全球暖化效應,熱門話題是怎應付較熱天氣,及其附帶極端情況,沒人提及冰雪。Bill McGuire:「全球暖化會使英國居住環境惡化,尤其因冬季不單止多雨量,還會有突發性暴雨,故河流會常氾濫,影響會更嚴重。」Richard Wood:「熱帶氣旋次數會增加,熱帶以外及英國和歐洲一帶會常有風暴。」政府緊急為這些改變作準備,但近年的發現顯示,我們要應付的不是炎熱多雨天氣,而是冰雪,但我們對全球暖化的瞭解,可能不夠深入。


—Kangerlussuaq Airbase、Greenland 康克魯斯瓦格空軍基地—

NASA(美國航空及航天局)的科學家在北極圈有重大發現,克拉比爾與他的同事在過去十年,監察全球暖化對格陵蘭冰原影響。Bill Karabill (NASA、Wallops Island):「這地區可被視為長1000哩、闊4000哩、厚2哩的立方冰塊,在這裡可研究全球性氣候。」冰原大遼闊和荒蕪,多年來都難以在冰原地上準確量度全球暖化效應,故研究人員改到上空。格陵蘭是世上最龐大冰原之一,假如它開始溶化會影響全世界。Dr. Bob Thomas (NASA、Wallops Island):「假如它全溶化掉,水平線會升高6至7米。」研究員以衛星全球定位儀及雷射器勘測冰原,衛星儀量度飛機高度,雷射器量度飛機與冰原距離。Bill Karabill:「每秒有五千獨立光線,以既定模式掃瞄冰面,以10厘米精確度量度冰原。」他們每5年沿相同路線飛越這島,每次都量度冰原高度,比較量度所得,便知道冰原在擴大還是縮小。Karabill:「冰原肯定在轉變中,格陵蘭冰原周圍邊際都在變薄,每年都有等同50立方千米的冰雪自格陵蘭冰原消失。」這500億公噸自格陵蘭溶化的水,顯示全球暖化可能影響到這裡冰原,有一種改變更使他們震驚。他們開始量度島上最大冰川之一。Bob Thomas:「5年前,冰川每年伸展約6至7公里,那與降雪量大約相稱,但5年後,伸展速度幾乎加倍。」現在冰川每年伸展12公里,這增長似乎與全球暖化有關連。這是世上移動最快的冰川,每天流進海洋的淡水,足夠供應倫敦數月所需。全球暖化效應,似乎正改變世上最大冰原地貌。Thomas:「我相信全球暖化影響格陵蘭冰原動態,因溶化的水經裂縫滲至河床,發揮潤滑作用,使冰更容易流動。」NASA最近估計,從格陵蘭流出淡水量會加倍,至每年100立方千米,這些淡水大部分流向傳送帶下沉區,科學家開始想到,這大量淡水會怎影響傳送帶,傳送帶由鹹水推動下沉,太多淡水會稀釋鹽分,鹽分淡化太多傳送帶便不會下沉。Dr. Terry Joyce (Woods Hole Oceanographic Inst.):「令人驚訝的是,這系統多精細,只相差1%鹽分,水便可能因鹽分不足而不下沉,傳送帶便會停頓。」傳送帶停止會引發災難性氣候,究竟流入多少淡水便會導致這情形,科學家不知道,他們只知道淡水不只來自格陵蘭,還有來自另一更大淡水源頭,現時的預測,是全球暖化會使雨量大大增加,因暖空氣能承載更多水分,移向北冷卻後便會多下雨。


—River Ob、Siberia 西伯利亞鄂畢河—

在2000年,美國一組科學家前往西伯利亞,研究全球暖化對世上一些最大河流的影響。Dr. Bruce Peterson (MBL、Woods Hole):「鄂畢、艾奈賽和埃琳娜河,合共排水量等同三條密西西比河。」河流收集了廣大區域雨水,承載近20倍淡水量流向下沉區域,此外還有格陵蘭的溶冰。彼德遜要找出全球暖化是否使這些河流水量增加,過去一百年全球氣溫只增加約半度,他量度流量有甚麼改變。Peterson:「每年流量增加了128立方千米,可能想像不到128立方千米是怎樣,那是非常大量的水。」在未來這世紀,全球暖化程度預期會增加10倍,彼德遜計算那會使淡水量增加多少。Peterson:「我們預計100年後,這些河流的排水量會增加約50%。」世界一些最大河流排水量增加50%,這前景可怕,假如彼德遜的預測準確,大量淡水會從西伯利亞北部淹至,流往傳送帶鹹水區的淡水量,可能每年再增加一千立方千米,其影響極其重大。杜魯就是發現深海有這樣跡象,他在蘇格蘭北部法羅群島監察流過該地傳送帶鹹度。Turrell:「我們用這儀器量度海洋鹽分,我們把這些瓶子收集的海水樣本帶回船上分析,配會海裡電子探測儀器,這裝置下沉至海床時,每秒量度溫度和鹽分近25次。」假如水的鹽分下降,便顯示傳送帶的驅動力轉弱。「這圖表顯示海底海水鹹度,從1900年到現在的鹹度。」鹹度一直穩定直至1970年代,之後便開始下降。「70年代末之後,海底海水開始淡化,淡化程度使我們懷疑測試出錯,便再拿取樣本,再向其他拿取同類樣本的國家查問,最後肯定真的有這樣轉變。」杜魯量度得有現代儀器記錄以來,最大最戲劇性轉變,還有更壞消息,他量度海底回程傳送帶,發現流量減少達20%。假如全球暖化開始影響傳送帶,這會是首先出現轉變。Turrell:「數年前我大概不會這樣說,因當時全球暖化效應仍未這麼明顯,現時已知道流入北極的淡水增加,西怕利亞河流排出更多淡水,北極冰原溶化釋放更多淡水,這是我工成以來所見最基本性轉變。」可能導致傳送帶停頓的過程已開始,不知道哪時會停頓,只知道已日漸接近。Richard Alley:「我相信傳送帶不會突然停頓,但得認真研究停頓的可能性。」Terry Joyce:「出現驟變的機會增加,全球暖化使我們越來越接近這險境,不知這情形何時會出現,只知道我們正接近邊緣,很可能在隨後百年內發生,有50%機會發生。」

傳送帶有50%可能不再流經英國海岸,世界最重要熱力來源之一,有二分一機會消失,假如一百萬所發電站停止提供熱能,人們會怎樣?關鍵在這何時發生。英國氣象局預測多種可能情況,其中之一是假如50年後傳送帶停頓會怎樣?他們權衡50年全球暖化效應與傳送帶停頓引起的區域性冷卻,結果顯示英國氣溫的確會下降。Richard Wood:「因海流停頓引起的冷卻效應,蓋過全球暖化效應,氣候仍會比現時的冷許多。」比現在冷多少?


—1962/63 Winter—

這是上世紀最冷的冬天,這反常嚴冬不容易忘記。Bill McGuire:「我這年齡的人會記得1962至63年的冬季,從62年12月26日至63年3月,英國大部分地區都有厚雪。」英國當時大風雪不絕,有一些地方雪厚達8米,氣溫降至零下22度。Richard Wood:「那對人民生活有極大影響,許多基礎結構設施不能運作,在全國多處地方,人們因風雪長期困在家裡。」整個東南部沒電力供應,農作物要用鑽機從地上鑽出,我們要求氣象局根據他們預測,計算這樣的冬天多久會出現一次,他們的答案是每7年一次。而科學家正研究另一情況。Bill McGuire:「只可形容為災難性…」Bob Gasgosian:「其影響極其重大…」Bill McGuire:「明顯會影響地球所有人每天生活…」Bob Gasgosian:「影響經濟和政治,還有國家安全,沒國家例外。」情況是灣流不是在50年內停止,而是在20年內,這被形容為可能性低,但衝擊極大情況。整個西歐北部氣溫大跌。Richard Wood:「氣候會變得冷很多,假如這真的發生,未來會非常寒冷,跟現在分別很大。」英國海岸線會變得難以辨認。「預期英國東南岸海水會結冰,可能伸展數哩。」我們將掙扎保持海岸線通行,使海港得以運作,陸上癱瘓情況將更嚴重,那時的大風雪會跟現時的不同。Bill McGuire:「那時會有冰暴,暴風帶來冰雨或雪,積壓在電纜和電話線上,使它們倒塌,這情形可能持續多天,使整個國家陷於癱瘓。」我們的基礎結構設施可能崩潰。「電纜結冰會斷裂倒塌,在冰暴最厲害期間,到處都可能有這情形。」假如有足夠預警,我們可計劃以適應這新環境,問題是不會有任何警告。Terry Joyce:「會快速突然發生,可能過去十年冬季和暖,隨著卻出現百年來最寒冷冬季,而隨後百年都會是那樣。」冬季會變得經常這樣子。Bill McGuire:「我們對灣流停頓全無準備,假如天氣變得每年有30或甚至100天地上都有雪,氣溫經常在零下20度,我們會難以應付。」英國現時的生活方式可能完全改變。

傳送帶停頓可能還涉及更大問題,真的發生的話可能導致全球性災難。氣象局有另一電腦模擬情況顯示,傳送帶停頓會影響世界各地雨量。Richard Wood:「有一件事使我們感到奇怪,就是不只我們這區域受影響。」地圖上深紅色地區(赤道一帶)的雨量會大減。「熱帶主要雨帶會南移,所有在紅色地區的國家,雨量會大大減少,這會影響世界那部分的許多人。」中美洲會是最受打擊地區之一,雨量可能減少達40%。「電腦模擬顯示,現時的雨林在那情況不能維持,樹林會枯萎被草原取代。」我們在漫長寒冬挨冷的同時,大片森林會枯死,根據電腦模擬是這樣,之後科學家發現這情形曾發生。憑據來自亞里的冰層核心,冰層核心包含古時氣泡,是大氣層怎變化的證據,亞里留意的是氣泡中的沼氣,熱帶大量下雨時,細菌會自然製造沼氣,乾旱時便沒有。「憑那些氣泡會找到當時有多少沼澤,這可告訴我們當時整個地區情況,假如部分地方變得乾燥,空氣中沼氣便會減少,氣泡會有顯示。」他發現沼氣水平與氣溫同時驟降,似乎傳送帶停頓使世界變乾旱。「北大西洋天氣變冷,而亞洲有部分地區,季風減弱或停止,北歐變冷的同時許多地方變乾旱,影響數以百萬計人民。」季風是亞洲次大陸千萬人命脈,農業倚賴高雨量,出現這樣的情況,會帶來規模難以想像的災難,會有饑荒、經濟崩潰,難民流離失所。Dr. Bob Gasgosian (President、Woods Hole Oceanographic Inst.):「在1962年,世界只有30億人口,現在有超過60億,假如出現經濟困境,這些人有何出路?假如災難像愛爾蘭饑荒般規模,我會非常擔憂那時情況。」這危機還有最後一個難關,傳送帶可快速停頓,要再啟動則困難得多。Terry Joyce:「傳送帶突然停止,怎再開啟?這就像要攀上懸崖,要有龐大能量才能攀上這懸崖。」Wally Broecker:「而期間沒辦法改變那情況。」Terry Joyce:「得扭轉數百年的全球暖化效應。」我們現在為更熱更多雨氣候作準備,但對氣候轉變最新發現挑戰這想法,指出我們的防禦措施可能走錯了方向。

資料來源:HORiZON - BBC