如何遏製冰川消融？北師大科學家提出打造巨型地球工程

為了延緩海平面上升，北師大科學家提議，用巨型地球工程項目來遏制格陵蘭和南極洲冰川消融。

供圖：PaoMic via Wikimedia；版權：CC BY-SA 3.0

作者：Brian Owens；來源：AIP InsideScience

海平面上升是氣候變化帶來的一個重大威脅，其中尤以冰川融化造成的影響最為嚴重。截至本世紀末，海平面預計將升高1米，會導致沿海城市頻繁遭受洪水襲擊。

一群冰川科學家提出了激進的解決方案，希望為我們爭取更多時間來減少碳排放和適應氣候變化。根據他們的建議，我們可以打造巨型地球工程項目來充當保護屏障，用以遏製冰川消融，進而拖住海平面上升的步伐。在3月刊登於《自然》雜誌的一篇文章中，科學家探討了這一設想。北京師範大學冰川學家約翰·摩爾和他的同事指出，可以採取三種方式遏制格陵蘭和南極洲的冰川融化。它們的消融對海平面上升的影響最大。

摩爾指出：「海平面上升很大部分是由狹窄但快速流動的冰川消融導致。而冰川消融的主要原因是海水升溫，而不是大氣的作用。我們希望找到延緩冰川融化、或者遏制它們與溫暖海水接觸的方法。」

格陵蘭島的彼得曼冰川中部斷裂；NASA衛星圖，2012

摩爾等人提出了三個解決方案：沿冰川前方的海床建造巨型水下屏障，阻止溫暖海水前行；建造人造島嶼以錨定冰川，防止它們土崩瓦解；鑽入幫助冰川滑行的潮濕沉積薄層，移除或者凍結該薄層的水，以拖住冰川的前進腳步。

摩爾承認，在如此偏遠和環境惡劣的地區建造規模巨大的工程，絕大多數人的第一次印象恐怕是「瘋了」。他說：「我們思考了整整兩年時間，與我們的同事進行細緻入微的討論，因為我們不希望人們將其解讀為007影片中的大反派作為。」

多年來，摩爾和同事們一直在研究這些提議。他們認為冰川地球工程項目的成本和工程的複雜性，與世界上的其他大型工程，例如巴拿馬運河、三峽大壩或者建在人造島上的香港新機場，大致相當。鑒於各地的防波堤和沿岸防洪設施每年的製造和維護成本達到數百億美元，冰川地球工程項目與其他遏制措施相比具有成本優勢。摩爾說：「在所有沿海地區建造防波堤的討論聲不絕於耳，但是，我們為何不從源頭解決問題？」

中國的三峽大壩工程；圖片來自網路

加拿大溫哥華西蒙弗雷澤大學的冰川學家格溫·弗洛維斯指出，這種地球工程項目能夠發揮作用。以目前人們對冰川消融的認知，上述這些遏制手段合乎邏輯。「他們絕不是一群突然冒出來的人，說一些毫無意義的東西。這三個提議是對大自然的模仿，能夠遏製冰川向海洋『傾瀉』冰塊。」弗洛維斯並沒有參與這項研究。

摩爾等人認為，將目光聚焦於三條冰川——格林蘭西部的雅各布港冰川、南極洲西部的松樹島和特懷特冰川——是明智之選。弗洛維斯說：「流入海洋的冰塊，很多都來自於這些地區。」但她同時也警告稱，如果隨著時間的推移，其他冰川對海平面上升的影響加大，便不得不重複整個過程。

馬里蘭大學土木工程師、美國土木工程師學會基礎設施彈性部門負責人比拉爾·阿魯比指出，站在工程學的角度，冰川地球工程項目將是一個令人敬畏的挑戰。「這是一個不錯的設想，但需要拿出更多時間思考設計和建造的可行性。」

尤其需要考慮的是，人造島要承受冰川施加給它們的巨大壓力。阿魯比說：「這種壓力將非常可怕，是其他工程無法比擬的。即便是世界上最大的水壩，所承受的水壓也無法與之相提並論，而這些水壩經常要費勁心力，才能把水固定住。「對於水壩或者擋土牆，我們需要找到某些方式釋放它們承受的壓力。但對這種人造島，我們幾乎沒辦法為之減壓。」

南極洲特懷特冰川附近的冰山；圖片來自網路

阿魯比指出，水下屏障在建造方面也面臨巨大挑戰，尤其是在需要的深度下。「將混凝土置於水下深處絕非易事。我不知道該採用什麼技術。」

除了技術層面的挑戰，冰川地球工程項目還涉及一些其他問題，例如，它能否真正發揮作用，會對環境造成何種影響，誰會給如此巨大的工程買單，現在都是未知數。

摩爾承認很多細節尚未敲定，但他認為這是一條值得探索的道路。他說：「即使遵循巴黎協定，海平面也可能在未來200年上升5米。我認為應該嚴肅對待地球工程。」

弗洛維斯指出，十年前，用地毯包裹滑雪勝地的冰川還是一個怪異的做法，但現在已成為每年春季的一件例行的事。「我們已經習慣於小規模的地球工程，現在或許到了升級的時候。也許再過10年或者20年，大規模地球工程項目就成為稀鬆平常之事。」

https://www.insidescience.org/news/can-we-hold-back-glaciers

美國物理聯合會（AIP/American Institute of Physics）--InsideScience專欄獨家供稿

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