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聯合新聞網
1小時前

科學人/2030北極無冰…深入地球系統「崩潰點」

氣候變遷正在發生,而且速度越來越快。極地,正是地球系統「崩潰點」的起點。

《科學人》與台灣科學家一起前進北極,深入北緯78度,登上研究船、踏上冰河前緣。

我們不是只想知道「北極有多美」,而是想知道:海冰與海洋正在發生什麼變化?生物正在面對什麼樣的未來?

而這些變化,最後又會如何影響我們?面對越來越嚴峻的未來,科學家沒有選擇迴避,而是走到最前線,累積更多資料、建立更多證據,試著解開地球正在發生的謎團。因為,看見問題只是開始。真正關鍵的是,我們能不能認真想出解決的辦法?

「在冰封荒野中的簡單生活,比上流社會的生活更具吸引力。」

北極探險家博伊德(Louise Boyd)在1924年第一次造訪北極的斯瓦爾巴群島時,寫下了這段文字。博伊德出身自美國加州的富裕家庭,33歲時,父母相繼過世,博伊德繼承了大筆財富,而一趟斯瓦爾巴之旅,澈底改變了她的一生。

她告別了奢華的加州生活,把後半生投入寒冷的極地,不僅資助並親自參與多次極地科學考察、發表學術論文,並且在1928年毅然挺身而出,帶領搜救船隊進入北冰洋,搜救著名的挪威極地探險家阿蒙森(Roald Amundsen),數個月的搜救,雖然最後無法成功找回阿蒙森,卻在極地史上留下一段動人的互助佳話。

第二次世界大戰期間,博伊德率領一支地球物理探險隊,為美國政府蒐集北極海域的無線電波傳輸數據,並深入觀測極地的電離層、地磁和極光,提供極具軍事與科學價值的關鍵數據。1955年,年屆67歲的博伊德,租了一架D-4飛機,與一組專業機組人員飛越北極點,成為史上第一位飛越北極點的女性。

斯瓦爾巴:獨特的地理與氣候優勢

博伊德的浪漫故事,是人類北極探險史上的一頁篇章,在18世紀到20世紀,對於無數渴望征服極點的探險家來說,北極是一個終極獎盃,他們嘗試使用各種方式開拓北極新疆域,包括狗拉雪橇、駕駛木造帆船、熱氣球、飛船、飛機,甚至是潛水艇,在歷史上留下許多精彩的探險故事。位在北緯74度到81度之間的斯瓦爾巴群島,正是他們跨越北冰洋之前,最後一個能獲得物資補給與庇護的前哨站。

1596年,荷蘭航海家巴倫支(Willem Barentsz)在尋找東北航道時,意外發現了斯瓦爾巴群島,地球上其他相同緯度的地方,像是格陵蘭東部或是加拿大北方島嶼,大多被常年不會融化的冰牢牢封鎖,難以居住,但在斯瓦爾巴群島,西海岸有北大西洋暖流注入溫暖的空氣,溫和的氣候孕育了特殊的生態環境,卻也成為人們掠奪資源的對象。

17世紀,斯瓦爾巴有來自荷蘭、英國、法國的捕鯨人,18世紀,挪威人開始捕獵海豹,在鯨魚資源枯竭後,北極熊和北極狐的毛皮又成為獵人覬覦的對象。20世紀初,美國工業巨頭朗伊爾(John Munro Longyear)到斯瓦爾巴度假時,意外注意到艾德文峽灣(Adventfjorden)兩側陸地的山坡上,有裸露的黑色煤炭層,朗伊爾在日記簿寫下這一段話:「那是一片雄偉荒涼、莊嚴崇高而又奇特詭譎的景象。它完全荒蕪,與我過往人生中所見過的任何事物都截然不同。」

斯瓦爾巴群島的夏季迎來永晝,冰雪逐漸消融,冰川刻畫的地表裸露出來,苔蘚與 極地植物也開始在短 暫的生長季中萌發。(影像來源:邱唯恒)

朗伊爾在此展開了新的事業:開採煤礦,他帶著工人建造簡易的木屋、鋪設了高空運煤索道,並開鑿了具有商業價值的礦坑。這座新興的採礦定居點,很快便被工人們冠上了「朗伊爾城」(Longyear City,後來改稱為 Longyearbyen)。朗伊爾城如今是世界最北的永久性大型聚落,也是斯瓦爾巴的行政中心。

黑色黃金吸引了上千名來自歐洲、美國、俄羅斯的礦工到斯瓦爾巴定居,也爆發許多財產與治安糾紛,但當時斯瓦爾巴群島依然是無主之地,許多國家都在爭取斯瓦爾巴的主權,過程中,科學成為挪威最強大的武器。

1906年開始,挪威的研究人員每年堅持不懈地前往斯瓦爾巴探測地理並繪製地圖,地質學家霍爾(Adolf Hoel)的團隊最為積極,他認為科學實證與領土測繪是說服國際社會的最佳方式,長期的科學貢獻,為挪威在外交談判中,奠定了無可替代的實力與基礎。

第一次世界大戰結束後,各締約國在巴黎簽署《斯瓦爾巴條約》,承認挪威擁有斯瓦爾巴群島的主權,條約同時保障締約國公民與企業在特定領域享有平等的經濟活動權利。條約於1925年正式生效,這也是為什麼至今俄羅斯依然能在巴倫支堡採礦,而許多國家能在新奧勒松設立科學研究站的原因。

中華民國在1925年成為《斯瓦爾巴條約》締約國之一,依約,中華民國的公民可以自由進入斯瓦爾巴群島,並享有科學考察與商業活動的平等權利。中央大學教授、台灣極地研究中心副主任錢樺說,既然如此,我們當然要去。

2021年,台灣科學家組成第一支北極探險隊,踏上斯瓦爾巴,2023年,中央大學在朗伊爾成立了「台灣極地研究中心」。2024年,為了保留珍貴的糧食作物基因多樣性,台灣也將首批約170種珍貴小米種原送入斯瓦爾巴全球種子庫(Svalbard Global Seed Vault)。

然而全球暖化加速、北極地緣政治博弈再度升溫,還有更多問題亟待科學解答。2026年夏天,台灣科學家決定自己走進北冰洋,首次主導一趟極地海洋研究任務。

走進氣候預警的前哨站

台灣極地研究中心租用了一艘名為MV Ulla Rinman的研究船,由中央大學教授錢樺負責整體規劃,並號召中央研究院、成功大學、國家海洋研究院與清華大學共同執行。

清華大學教授李家維擔任這趟任務的首席科學家,帶領一群年紀23歲到73歲的科學狂熱分子,從台灣帶著一箱一箱的實驗器材,飛越7200公里的距離,抵達位於朗伊爾的台灣極地研究站。

在北極永晝的夏季,每天24小時強烈陽光照耀,團隊成員頂著刺骨寒風,登上研究船,從朗伊爾的港口啟航,駛出艾德文峽灣,再沿著斯瓦爾巴的西側海域,向北航行,前往連接北冰洋與北大西洋的弗拉姆海峽(Fram Strait)。

這趟任務想要展開的科學行動,就是在氣候變遷的第一線,蒐集到第一手數據。

2024年,全球的年平均地表增溫達到1.55°C,成為有觀測紀錄以來最暖的一年,全球暖化正在逼近關鍵門檻。《自然.通訊》發佈一項來自瑞典哥德堡大學與美國科羅拉多大學的研究,他們透過觀測北冰洋每日海冰面積,並以11組氣候模型預估,最快在2030年夏天,北極就會迎來第一個「無冰日」,也就是北冰洋的海冰面積連續五天降到100萬平方公里以下。

1980年代,北極夏日海冰覆蓋面積平均有700萬平方公里,近年來快速消融。美國國家冰雪數據中心(NSIDC)指出,海冰量減少是長期全球暖化的強烈訊號,當反射太陽光的海冰減少,海洋便會吸收更多熱量,形成加速暖化的正回饋循環,而北極的增溫是全球平均的四到七倍,這種北極放大效應(Arctic Amplification)在斯瓦爾巴就可以感受到,最近夏天曾經達到十幾°C,穿短袖都可以出來活動。

一旦陸地上的冰川與永凍層融化加劇,大量淡水輸入可能改變北大西洋的海洋環流與密度結構,並影響「大西洋經向翻轉環流」(AMOC)等全球熱量輸送系統。這些海洋與大氣環流的變化,也可能透過複雜的相關作用,影響中高緯度乃至全球不同地區的氣候型態。

全球氣候系統牽一髮而動全身,台灣雖然距離北極很遙遠,卻位在東亞季風、西北太平洋與海洋系統交會的地方,是全球氣候變遷的敏感地區之一。北極海冰快速消退、全球海洋升溫、大氣環流與季風系統的變化,都可能影響台灣的氣溫、降雨、乾旱與颱風等極端天氣,也牽動水資源、農業與海洋生態。

換句話說,北極發生的變化並非遙遠的故事,而是全球氣候系統改變的一環,最終也可能成為台灣必須面對的現實。

(本文出自2026.10.1《科學人》網站,未經同意禁止轉載。)

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新聞來源:https://udn.com/news/story/6904/9802314