環(huán)繞南極洲的海冰連續(xù)第三年接近歷史最低水平，這引發(fā)了人們的擔(dān)憂，即在氣候變化的推動(dòng)下，海冰正在經(jīng)歷一種永久性的“穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)換”。這將給冰架、南極生態(tài)系統(tǒng)和全球氣候帶來令人擔(dān)憂的后果。

研究人員表示，目前尚不清楚這種轉(zhuǎn)變是否已經(jīng)發(fā)生，但我們可能會(huì)在幾個(gè)月內(nèi)看到更多證據(jù)。

南極海冰長(zhǎng)期以來一直與人們的預(yù)期背道而馳。即使北極海冰減少，2015年海冰覆蓋面積也增加了，預(yù)測(cè)其下降的建模者感到困惑。然后，第二年海冰覆蓋面積大幅下降至平均水平以下，直到2017年初達(dá)到創(chuàng)紀(jì)錄的低點(diǎn)。隨著冰層在2022年、2023年初相繼再創(chuàng)新低，讓這開始看起來像是一種趨勢(shì)。

澳大利亞塔斯馬尼亞大學(xué)的Edward Doddridge說，當(dāng)去年年中南極冬季的冰層沒有恢復(fù)時(shí)，研究人員感到震驚，因?yàn)樗h(yuǎn)遠(yuǎn)低于平均水平，以至于“我們的統(tǒng)計(jì)模型再也不起作用了”。

根據(jù)美國(guó)國(guó)家冰雪數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)，2024年，海冰覆蓋率再次縮小到接近歷史最低水平，2月20日的最小面積僅為199萬平方公里，這是有記錄以來的第二低數(shù)字。

Dodridge說：“現(xiàn)在，所有的目光都集中在冬季海冰上。如果2024年像去年一樣，將有大量證據(jù)表明南極海冰已經(jīng)發(fā)生了變化，可能是不可逆轉(zhuǎn)的。”

不過，美國(guó)伍茲霍爾海洋研究所的Catherine Walker表示，海冰持續(xù)減少是否代表了氣候變化帶來的永久性變化，目前尚不清楚。“這是一種趨勢(shì)，還是一個(gè)短暫現(xiàn)象，還是‘穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)換’？”

不確定性的一個(gè)緣由是南極海冰覆蓋的短衛(wèi)星記錄，該記錄僅可追溯到1979年。這種有限的觀測(cè)使人們很難知道，目前海冰的波動(dòng)在多大程度上是南極自然變化的一部分或?qū)夂蜃兓姆磻?yīng)。英國(guó)南極調(diào)查局的Caroline Holmes認(rèn)為，海冰變化的幅度表明這是二者的結(jié)合。

研究人員尚不確定大氣和海洋是如何推動(dòng)海冰變化的，而這是理解為何會(huì)發(fā)生這些變化的重要部分。Walker說，極端的溫度和風(fēng)向的變化確實(shí)導(dǎo)致去年冬天觀測(cè)到的冰層低得驚人。但Dodridge和同事最近的一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，大氣中的這些變化不足以解釋過去10年海冰的變化。

美國(guó)斯坦福大學(xué)的Zachary Kaufman說，海洋溫度和鹽度的變化也會(huì)引起海冰覆蓋的變化，但評(píng)估這些因素復(fù)雜的相互作用是一個(gè)“兔子洞”，目前的模型無法解決。此外，還有其他難以建模的因素需要考慮，比如通常固定海冰的大型冰山的快速融化。

低水平的海冰覆蓋也可能引發(fā)了變暖反饋，因?yàn)殚_放水域吸收了通常會(huì)被冰反射的輻射。Dodridge在2月于路易斯安那州舉行的美國(guó)地球物理聯(lián)合會(huì)海洋科學(xué)會(huì)議上發(fā)表的研究結(jié)果顯示，這種熱量“記憶”可能在南大洋持續(xù)長(zhǎng)達(dá)3年，每年都會(huì)加劇熱量。可能發(fā)生“穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)換”是這次會(huì)議的一個(gè)關(guān)鍵話題。

如果冰層永久轉(zhuǎn)變，其后果可能對(duì)南極洲和全球氣候產(chǎn)生重大影響。Holmes說，在當(dāng)?shù)兀１悄蠘O生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分。例如，被稱為冰間湖的海冰開口提供了營(yíng)養(yǎng)豐富的區(qū)域，支撐著從浮游生物到企鵝再到捕食者的整個(gè)食物網(wǎng)。

海冰減少還意味著從南極冰蓋邊緣延伸到大海的冰架更多地暴露在海浪中，致使額外的破裂和融化，隨后海平面上升。Holmes說：“如果你用波浪拍打它，一些東西更容易受到影響。”

海冰減少甚至?xí)淖儚哪蠘O洲到全球海洋的冷水流，從而對(duì)全球氣候產(chǎn)生連鎖反應(yīng)。海冰通過產(chǎn)生在南極洲附近下沉的高密水，以及它從大陸融化時(shí)增加的淡水，幫助推動(dòng)了這種循環(huán)。Walker說：“減緩或切斷這種循環(huán)可能會(huì)對(duì)各地的氣候產(chǎn)生巨大影響。”