北冰洋的“最后一片冰区”可能在本世纪内不复存在

北冰洋及其预测的最后一片冰区(用红色标出)，位于格陵兰岛和加拿大北极群岛的北部。

随着气候变暖，北极夏季海冰一直在迅速减少，现在的海冰面积始终不到上世纪80年代初的一半。这就提出了一个问题:如果这种情况持续下去，未来全年的海冰和需要海冰生存的生物会在任何地方持续存在吗?

一项新的研究解决了这个问题，结果令人生畏。这项研究的目标是格陵兰岛北部和加拿大群岛海岸100万平方公里的区域，那里常年的海冰历来最厚，因此可能最有弹性。报告称，无论是乐观的还是悲观的情况下，到2050年，这一地区的夏季冰层将急剧变薄。在乐观的情况下，如果到那时碳排放能够得到控制，一些夏季冰层可能会无限期地持续下去。然而，在悲观的情况下，如果排放继续按照目前的路径进行，到2100年，夏季冰将会连同海豹和北极熊等生物一起消失。

“不幸的是，我们正在做的是一个大规模的实验，”该研究的合著者、哥伦比亚大学拉蒙特-多尔蒂地球天文台的高级研究科学家罗伯特·牛顿说。“如果全年的冰消失了，整个依赖冰的生态系统将崩溃，新的事情将开始。”

几十年来，科学家们一直在思考北极海冰的命运。大约在2009年，包括牛顿的合著者斯蒂芬妮·普菲尔曼和l·布鲁诺·特伦布雷在内的研究人员首次联合起来，提出了他们所谓的“最后的冰区”的概念——在这个地区，夏季的冰很可能会进行最后的抵抗。

在冬季，大部分北冰洋表面结冰，而且在可预见的未来很可能会这样，即使气候变暖。每年冬天，冰可以长到一米厚，如果熬过一个或多个夏天，它可以长到几米厚。在夏季，通常会发生一些融化，并出现分散的开放水域。这有助于风和洋流在不同的环流中携带漂浮的冰很远，包括整个跨极漂移，它将冰从西伯利亚沿顺时针方向带到格陵兰岛和加拿大。每年，一些冰通过格陵兰岛和挪威之间的海峡进入北大西洋。但大部分都是沿着格陵兰岛和加拿大群岛，流向北极最北端的海岸。在这里，反复流入的冰可以形成高达10米的地层和压力脊。其中大部分将会持续10年或更长时间，直到最终分离和退出。

结果形成了丰富的海洋生态系统。在多年冰层的边缘和底部，光合作用的硅藻大量繁殖，随着时间的推移形成了厚厚的草席。它们用来喂养生活在冰里和冰附近的小动物，这些小动物喂养鱼、海豹和北极熊。此外，厚厚的不规则地形为海豹的巢穴提供了充足的藏身之处，也为北极熊提供了冰洞，供它们过冬和养育后代。它也为人类提供了安全的避风港，即使有破冰船，人类也很难在这里航行。

加拿大北极群岛北部的海冰。这张照片是从一艘破冰船上拍摄的，它就在预计的最后一个冰区外，不能乘船航行

从历史上看，最后一个冰区的大部分冰都来自西伯利亚外的大陆架，通过穿极漂流。西伯利亚的冰也与北冰洋中部形成的冰混合，后者也可能进入最后的冰区。但现在海洋上的冰越来越薄，在夏季越来越开阔的水域融化得更快。研究人员说，随着这种趋势的发展，这将在未来几十年饿死最后的冰区。一些冰将继续从北极中部漂移过来，一些将在当地形成，但都不足以维持目前的状况。

到本世纪中叶，在研究人员的低排放情景下，甚至来自北极中部的冰也将消失，厚的、多年的冰将成为过去;局部形成的夏季冰将持续存在最后的冰区，但只有一米厚。好消息是:至少有一些海豹、熊和其他生物可能会生存下来，就像它们目前在阿拉斯加西部和哈德逊湾部分地区类似的夏季条件下一样。坏消息是:在高排放的情况下，到2100年，即使是局部形成的冰也将在夏季消失。任何地方都将不再有夏季冰，也不再有依赖冰的生态系统。

牛顿说:“这并不是说地球将是一个贫瘠、无生命的环境。”“新事物会出现，但新生物的入侵可能需要一些时间。”鱼类、硅藻或其他生物可能从北大西洋出现，但尚不清楚它们是否能在那里全年生存;地球可能会变暖，但地球围绕太阳的自转不会改变，任何新的居住者，包括光合作用的生物，都将不得不应对漫长的、没有阳光的北极冬天。

最后冰区外围的一片开阔水域;背景是美国破冰船希利号

研究人员看到了光明的一面。牛顿说，如果在21世纪，世界能够在遏制大气中的碳排放方面取得足够的进展，该地区可能会持续足够长的时间，让气温再次开始下降，最后的冰区可能会开始重新生长。一个充满希望的迹象是:2019年，加拿大在努纳武特因纽特人的领土上建立了32万平方公里的Tuvaijuittuq海洋保护区，覆盖了最后一个冰区的中间三分之一。这一保护期限为5年，不受采矿、运输和其他发展的影响，而加拿大则考虑实行永久性保护。该地区的其他地区位于加拿大矿业友好型的西北地区(Northwest Territories)和格陵兰岛(Greenland)附近，到目前为止，西北地区一直拒绝宣布保护该地区。

研究人员说，无论如何，如果要保存这最后一块冰，就需要在整个北极地区建立其他海洋保护区。这是因为北冰洋及其海岸拥有数十亿美元的石油储备和镍、铜等矿藏。随着夏季海水的开放，挖掘、钻探和开辟运输通道的压力将越来越大，这很可能将污染，而不是冰，输出到最后的冰区。俄罗斯石油公司(Rosneft)已经租赁了一些传统上为“最后的冰区”(Last ice Area)提供冰的地区。

研究人员写道:“泄漏的石油和工业或农业污染物已被确定为潜在危害。”