两极冰层正在快速融化,且任何技术都无法阻止
两极冰层融化的风险正在迅速上升。根据美国国家雪冰数据中心发布的报告,2025年北冰洋海冰冬季面积降至有记录以来的最低水平。更令人担忧的是,目前缺乏有效的解决方案来阻止这一恶化趋势。
世界气象组织指出,全球各冰冻区的冰体连续第三年出现巨大损失,丧失的冰量约为4500亿吨,相当于填满1.8亿个标准奥运泳池的水量。
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埃克塞特大学的一项研究评估了五种阻止冰层崩塌的设想,并从六个维度进行打分:有效性、可行性、规模与时机、环境风险、成本与治理。
研究人员得出了令人震惊且令人担忧的结论:尤其在北极与南极,所提出的解决方案难以实施,甚至微小的错误举措都可能引发严重问题。
研究指出,这五种方案提出容易,但执行极其困难。它们包括:在平流层注入气溶胶(即向高层大气喷洒反射性微粒)、设置海底幕墙以阻隔来自暖流对冰架的侵蚀。
这些措施还包括通过增加反照率的微小颗粒或“加厚”方式来管理海冰、抽排冰川底部的基底水,以及向海洋施铁以促进浮游生物繁殖,使其将碳带入深海等。
但仅从成本看就足以令人生畏:研究估算,一道长度80公里的海底幕墙在10年内造价约800亿美元,且这还不包括持续的维护开支与难以预料的副作用。
研究负责人马丁·西格特教授表示:“本世纪中叶正在逼近,但我们的时间、资金与专业能力在两类路径之间被撕裂——一边是基于证据的净零排放努力,另一边是地球工程项目。”
将气溶胶注入平流层看似简单,即在高空注入二氧化硫等颗粒以反射阳光,但在两极,这一设想面临基础物理约束。
极地冬季长时间无日照,季节性寒冷环流会更快清除气溶胶;即便有阳光,雪和冰本身就反射了大量光照,从而削弱该方法的效果。
研究还提到已知风险,包括臭氧损耗、降水格局变化,以及在若干年“遮蔽”温室气体增暖效应后,一旦停止注入可能引发的快速升温反弹。
另一项引人注目的设想,是在首年形成的海冰表面撒布中空微玻璃微珠(微粒)以提高反照率。
一项2022年的研究估算,每年需要约3.6亿吨此类微粒;同时发现它们也可能使部分冰面变暗到足以加速融冰的程度。
因此,这一思路在实验室之外的支持也随之减弱。北极海冰项目在2025年宣布,该非营利机构将进入清算程序——此前的环境毒性测试显示其对区域食物网可能造成潜在风险。

唯一“可能”的方案
研究也提到一种“加厚海冰”的方法:将海水泵至冰面使其结冰。但这同样缺乏可行性,因为这意味着在严酷环境中、跨越多年部署与维护数量庞大的设备,以应对漂移与破冰等挑战。
至于抽排冰下水,同样困难重重,因为快速融化的冰川部分依赖于底部的水,而水可以减少摩擦。
在数英里厚、不断运动的冰体上钻孔并在广阔区域抽排底水,是一项巨大挑战,因为要防止钻孔再度结冰,需要的能源、后勤与精度都超出当前极地能力。
向南大洋施铁以增加浮游生物产量的尝试已进行过多次。研究还发现,在再矿化过程中产生的一氧化二氮(N₂O),可能抵消5%到40%以上的任何碳汇“收益”。
即便结果更为乐观,治理仍是主要障碍:2013年《伦敦议定书》修订限制了大规模海洋施肥;《南极条约体系》也将对多数极地干预要求严格的环境审查。
研究指出极地试验的残酷现实:工作窗口短、航程遥远、风暴与海冰可能导致整季作业被迫取消,阻碍任何潜在解决方案的实施。
风险还包括冰山、极夜,以及如何在不在冰面留下黑碳的前提下清洁运行重型设备。此外,海洋与冰层没有清晰边界,因此为某一冰架改道的暖流,可能被引向另一处冰架;
放慢一条湍急冰川的流动,也可能改变压力或底水路径,从而加速邻近冰川的运动。
研究强调,减少人类活动产生的二氧化碳排放仍是最优解,也是最可靠的“杠杆”,能够降低全球变暖,进而遏制冰层融化。
极地冰层的消融将抬升海平面,增加数亿沿海居民遭受洪涝的风险,并扰乱淡水供给与农业;同时,永冻土释放有害微生物与温室气体,破坏生态系统并造成生物多样性丧失。