北大西洋经向翻转环流(Atlantic Meridional Overturning Circulation,简称AMOC)是一种全球海洋环流系统的重要组成部分,负责将温暖的海水从热带输送至北大西洋地区,进而影响西欧的温和气候。近年来,随着全球气候变化的加剧,科学家们越来越关注这条"洋流传送带"可能出现的弱化甚至崩塌风险。AMOC一旦崩溃,可能导致西欧气温骤降、极端天气频发,甚至引发全球气候连锁反应。因此,保护AMOC成为气候科学领域的重要议题。近期有研究提出一项极具争议的地球工程方案:在白令海峡修建一座巨型大坝,以重新模拟冰河时代时期陆桥的隔断效果,从而强化AMOC的运行。这一方案为何引发关注,又存在哪些潜在风险和争议?本文将深入解析。
白令海峡位于俄罗斯和阿拉斯加之间,宽约80公里,深度最大不超过59米,地理位置使其天然成为北太平洋和北冰洋水体交换的关键通道。数万年前的冰川世纪,由于海平面下降,该海峡区域曾形成陆地桥梁,阻断了两洋的水流,使北冰洋和太平洋水域相互隔绝。气候学与古气候学的研究显示,在这段时期内,AMOC表现得比现代更强劲,这被认为是因为陆桥阻断导致的海水盐度和温度结构变化。基于这一历史事实,乌得勒支大学的博士生Jelle Soons与物理海洋学家Henk Dijkstra提出通过建造巨型大坝人工恢复"白令陆桥",有望防止全球变暖引发的AMOC崩溃。他们的模型模拟表明,阻断通过白令海峡流入北大西洋的淡水可以增强海洋盐度,进而增强AMOC的稳定性。该方案从理论上看似合理,具备改写海洋环流命运的潜力。
相比之下,白令海峡的地理条件以及现有基建案例为修建类似规模的结构提供了现实基础。以韩国著名的世门江堤防为例,其长度达33公里,最大深度54米,投资近30亿美元,证明即使是在复杂环境中修建大型海洋屏障也具备可能。然而,这个提议立刻遭到诸多海洋学家和生态学家的质疑和反对。首先,白令海峡在现代生态系统中扮演着至关重要的"安全阀"角色。海峡不仅允许大量淡水从北冰洋排入太平洋,帮助维持北冰洋盐度和海水密度的平衡,还为多种海洋哺乳动物和鱼类提供迁徙通道。若堵塞此通道,长远来看会导致淡水积聚在北极区域,盐度降低,反而加剧AMOC的失稳。
美国国家大气研究中心的研究员Aixue Hu曾通过更为复杂的模型模拟指出,关闭白令海峡可能导致淡水被困于北极,最终反流至北大西洋,加剧洋流崩溃的风险。其次,生态环境和当地土著社区的影响也难以忽视。白令海峡丰富的生物多样性为多种渔业资源和传统猎捕方式提供支持。修建大坝可能严重破坏鱼类繁殖和迁徙,影响原住民的经济和文化生活。此外,白令海峡作为国际海运的重要通道,阻断可能引发地缘政治紧张局势,影响海上贸易与战略安全。科学界内部对AMOC当前的态势也存在分歧。
虽然过去几十年出现局部弱化迹象,但权威气候模型尚未观测到AMOC迫近临界点的确凿证据。一些科学家警告,过早实施如此激进的地球工程,存在不可逆副作用,可能导致比预期更恶劣的气候或生态灾难。另一方面,支持这一方案的科学家认为,随着冰川融化加剧和北极淡水流入增加,AMOC确有在未来数十年内崩溃的风险。基于模型中不同情景的预设,快速采取防范措施具有战略意义。打造如此巨型工程的难度也不可小觑。白令海峡特殊的自然环境中,季节性厚重海冰、恶劣气候条件和极地风暴为施工带来巨大挑战。
更为复杂的是,该地区由俄、美两个大国控制,这在政治和法律层面增添了多重障碍。投资规模可能高达数十亿美元,且风险巨大,需权衡科学价值、环境影响和经济成本。针对这些科学和实践难题,研究团队继续改进模拟模型,力图通过更精准的计算来预测不同措施的环境反馈。此外,部分学者提出替代方案,如直接在北大西洋通过人工增加海水盐度,以加强海水密度和深层翻转环流,避免阻断通道带来的生态风险,更符合"沿用自然路径"的理念。总体来说,巨型大坝方案体现了当代科学家面对气候危机时的创新和大胆尝试。它提醒我们全球变暖带来的复杂影响不仅局限于大气层,更深刻影响海洋系统的动力学平衡。
然而,所有以人为干预自然为核心的地球工程方案,都需谨慎评估潜在后果,尤其是涉及海洋生态系统和跨国利益。最根本的应对之道仍然是减少温室气体排放,遏制气候变暖的趋势。无论科学家们提出多少未来设想,回归可持续发展的路径依然最为稳妥。通过将科技创新与全球合作相结合,人类才能有效应对气候挑战,守护维系欧洲温暖气候的北大西洋洋流系统,为子孙后代打造更安全、稳定的地球家园。 。
