科学家研究是否应在冰川上应用地球工程学

一群科学家发布了一份关于冰川地球工程学的里程碑式报告——这是一个新兴领域，研究随着气候变化的推进，技术是否可以阻止冰川和冰原的融化。

这份白皮书代表了冰川学家首次公开评估可能的技术干预措施，这些措施有助于解决灾难性的海平面上升情况。

虽然它没有支持任何具体的干预措施，但它呼吁在未来几十年内发起一项“重大计划”，以研究哪些干预措施可能且应该被采用。

“每个科学家都希望我们不必进行这项研究，”芝加哥大学地球物理学教授道格拉斯·麦凯尔（Douglas MacAyeal）说，他研究冰川近50年，是这份白皮书的合著者之一。“但我们也知道，如果我们不去考虑它，我们可能会错过未来帮助世界的机会。”

这篇论文是芝加哥大学和斯坦福大学最近两次地球工程学会议的成果——由芝加哥大学新成立的“气候系统工程”计划催化并鼓励，该计划旨在了解可能减少累积温室气体影响的技术的好处、风险和治理。

临界点

科学家们记录了全球每个主要冰川系统的重大变化。随着气候变化的持续，这些巨大的冰原将释放越来越多的水，从而导致全球海平面上升——自19世纪末以来，海洋已经上升了8到9英寸。

影响全球海平面的大部分冰集中在北极和南极的少数地区。这促使人们猜测是否有可能减缓或阻止这种融化，比如通过在冰原周围建造墙壁来隔绝它们免受变暖海水的影响。

但任何此类干预都可能产生严重后果，从花费大量资金但收效甚微，到严重扰乱北极生态系统和生计——在采取任何此类努力之前，还有许多问题需要回答。

“我们需要15到30年的时间来充分了解，以便推荐或排除这些干预措施中的任何一项，”合著者、拉普兰大学北极中心的教授约翰·摩尔（John Moore）说。

“我们的观点是，我们现在就应该开始资助这项研究，这样我们在未来就不会在洪水已经淹没我们脚踝的时候，再做出仓促的决定，”麦凯尔说。

报告还明确指出，首先要做的是停止向大气中排放碳。“我们永远不能足够频繁地说这是首要任务，”摩尔说。

但冰原也可能存在崩塌的临界点——而且我们已经越过了它。

“人类已经排放了如此多的二氧化碳，以至于我们正在看到世界各地每个冰川系统都发生了深刻的变化，”麦凯尔说。“其中许多都可能有一个临界点，即使我们明天停止在全球范围内排放所有碳，该系统仍然会崩溃。而我们现在无法说我们已经没有越过那些临界点。”

干预类型

这两次会议，一次于去年10月在芝加哥大学举行，另一次于12月在斯坦福大学举行，汇集了数十名冰川学家、工程师和相关学科的专家。

与会者总结了我们对冰川科学的当前认识，并讨论了迄今为止提出的两大类冰川干预措施。

第一类包括某种类型的堤坝或基于纤维的“帷幕”，这些堤坝或帷幕锚定在冰架底部周围的海床上，以防止温水侵蚀它们。（对冰原构成最大威胁的实际上是变暖的海水，而不是更热的空气温度。）

“根据初步研究，实际所需的工程量可能比你想象的要小，”麦凯尔说。“例如，南极洲的思韦茨冰川（Thwaites Glacier）可能只需要50英里的海底网和帷幕就能产生影响。”

另一大类干预措施是试图减缓携带融水离开冰原的溪流流动。随着冰原的融化，溪流形成并将融水输送到海洋；假设减少这些水的量会导致冰流冻结并停止融化。减少流量的一个方法是在冰川床上钻孔——要么在冰下排水以避免其影响冰川，要么试图人为地冻结冰川床。