2024-12-26 20:38来源:本站编辑
在过去的四个夏天里,哥伦比亚大学拉蒙特-多尔蒂地球观测站的一个研究小组已经装上一架小型飞机,飞往位于格陵兰岛西海岸同名岛屿上的亚西亚特镇。研究人员冒险前往亚洲群岛,作为研究未来几十年该地区海平面变化的项目的一部分。他们的发现揭示了与世界上大多数地区正在经历的海平面上升不同的变化,这将有助于依赖这些水域旅行和维持生计的当地社区。
亚细亚是一个以水产养殖为基础的工业城镇,距离格陵兰岛冰原入海的海岸线约25英里。色彩鲜艳的小房子可以追溯到殖民时代,当时建筑物根据功能进行颜色编码:红色代表商业建筑,黄色代表医院,蓝色代表渔业工厂。这些建筑物与周围结冰的地形形成鲜明的对比。在漫长的冬季,这里的地面被雪覆盖。在夏季,灰色的变质岩暴露在海岸上,渔船在港口停靠。
船只全天根据潮汐来来回回。由于较冷的盐水与冰川融化的淡水混合,浅水中高浓度的营养物质支持着浮游生物的生长。海洋漂流者形成了一个复杂的食物网的基础,吸引了大量的鱼类、海豹、鲸鱼和海鸟。
亚洲群岛内众多的岛屿和隐蔽的海湾也为许多海洋哺乳动物和海鸟提供了理想的繁殖地,科学家们在工作时经常会看到这些地方。海豹和海象利用浅水捕食和抚养幼崽。海雀、管鼻鸟和海鸠等海鸟在岛上的岩石悬崖上筑巢。随着世界变暖和海平面变化,这些动物将不得不适应,但像亚细亚这样的城镇的居民也必须适应。哥伦比亚大学研究人员的工作将在他们决定如何做到这一点时告知社区。
在全球范围内,海平面正在上升。自1880年以来,全球平均海平面上升了9英寸左右。即使我们能够显著减少全球的温室气体排放,研究人员估计,到2100年,美国周围的海平面将比2000年高出两英尺。然而,在这不断上升的海浪中,格陵兰岛形成了鲜明的对比。正在上升的是陆地,而不是海洋。
“从美国的角度来看,我们最担心的是洪水和海平面上升以及诸如此类的破坏,”项目研究员、拉蒙特-多尔蒂地球观测站的地球物理学家Kirsty Tinto说。“在这里,我们谈论的是一个超级海洋文化中的海平面下降。”
随着覆盖格陵兰岛的冰融化,从其重量中解脱出来的土地逐渐上升,这一过程被科学家称为均衡反弹。曾经挤压地壳的压力减轻了,格陵兰岛及其沿海岛屿每年上升毫米。
除了这种上升运动外,融化的冰还影响到周围的海洋。冰盖对附近的水施加引力,将海水吸引向冰块。随着冰融化,这种引力减弱,水在全球重新分配。这种再分配可能导致格陵兰岛附近的局部海平面略有下降,而更遥远地区的海平面则会上升。
“冰盖融化的净影响将是海平面变浅,而不是世界其他地方的海平面上升,”廷托说,“这就是我们提出不同问题并相互影响的地方。”
廷托和她的团队开始确定格陵兰岛的海岸线将如何随着海平面的下降而变化。这个由美国国家科学基金会资助的项目着眼于格陵兰岛的四个浅水社区——kullorsuaq、Nuuk、Tasiilaq和asiaat。在接下来的几年里,研究人员的目标是研究周围水域的水深或海底。他们希望为当地社区提供一幅更清晰的海景图,以及它将如何影响他们的生活。
“我们可以说,到2100年,格陵兰岛的海平面将下降1到3米,但如果你没有精确的水深测量图,这对生活在海岸上的人意味着什么?”Tinto说。“这有什么区别吗?”
随着陆地变化和海岸河道变浅,这可能会对海洋生物产生重大影响。一些地区的水可能会彼此隔绝,将整个地区隔离开来,阻碍维持生态系统健康的营养物质的流动。这种转变对依赖沿海栖息地生长和发育的幼鱼尤其有害,使它们更难生存。对于人类来说,航道将变得越来越浅,越来越危险,最终安全通道可能变得不可能。随着港口出现新的障碍,下水将变得更加困难。
“城镇之间没有道路。如果你想在城镇之间穿行,你得乘船,”廷托说。“因此,从根本上说,港口深度的变化与其他地方的水下道路一样重要。”
除了测深工作,研究人员还与当地社区合作。他们正在将水深测量数据输入一个应用程序,该应用程序用于导航、打印地图和保存三种语言(格陵兰语、丹麦语和英语)的数字故事地图。该应用程序将确保社区能够获得未来预测背后的科学。
几十年来,岛上居民亲眼目睹了环境的逐渐变化。“当地人已经注意到,岩石变得越来越暴露,”廷托说。“人类的时间尺度可以追溯到一两代人以前,这比我们在这个地区的仪器时间要长。”
努克当地人、格陵兰自然资源研究所的地球物理学家Aqqaluk Sørensen分享说,社区中年龄较大的狩猎渔民已经注意到了一个巨大的变化。70年前在水下的小块土地现在已经超过了水线,甚至可以用来切断他们捕获的鱼。
参与该项目的Sørensen说:“当地人对我们收集的数据非常感兴趣,尤其是海底测绘和海底视频。”“在许多地方,比如库洛瓦克,他们甚至没有图表来显示周围的海洋有多深,所以这是他们中的一些人第一次看到自己的海底是什么样子。作为科学家,我们认为这是理所当然的。”Sørensen说,该地区使用的小学课本都预测海平面会上升。来自研究人员的信息促使当地社区重新评估他们的期望。
拉蒙特-多尔蒂的地球物理学家罗宾·e·贝尔是该项目的另一位研究人员,他说测深学的研究成为了科学家和当地社区之间的桥梁。双方就他们观察到的变化以及如何为未来做准备进行了有意义的对话。“像任何变化一样,了解它将使社区能够适应土地的上升,”Bell说,他强调了科学家们努力使当地学校和研究机构能够获得这些信息。“促进格陵兰科学专业知识的发展,将确保在未来的邮政、码头和其他基础设施规划中考虑到陆地上升和海平面下降。”
格陵兰冰盖已经在加速融冰。它是当前海平面上升的最大来源之一,它的融化对世界各地的沿海社区都有严重影响。然而,冰盖融化的速度和程度取决于未来的排放、其他气候行动和冰盖内部的自然变化。
然而,使这些预测对当地社区有意义的任务同样至关重要。随着气候模型的改进,重点转移到向将经历不同海平面上升的地区传达可操作的见解。
哈佛大学海洋学家和行星科学家Fiamma Straneo说:“我觉得这个项目最有趣的地方在于,他们真的把科学与当地社区的需求结合在了一起。”“西方世界的科学家自己也不知道什么最适合一个群体的需求。”与世界上大部分地区相比,格陵兰岛并不是唯一一个经历不同海平面上升的地方。例如,在南极洲西部,随着冰的融化,土地也在上升。越来越多的淡水释放导致全球海平面上升,就像格陵兰岛的冰川融化一样。“在这个冰盖上发生的事情以及它对海洋的影响确实影响到地球上的每个人,”Tinto说,“但弄清楚如何使这些预测与单个社区相关也非常重要。”