南極冰川融化淡水搞亂環流 《明日之後》情節成真？

人類十分仰賴海洋裡面的生命。可是，一個新的科學模型顯示，海洋在維持它的寶貴資源的能力，正面臨著新的威脅。

2004 年荷里活電影 《THE DAY AFTER TOMORROW》電影海報。電影情節會成真的嗎？ Source: AAP / Mary Evans Picture Library

澳洲一項最新研究發現，在南極洲周圍形成的深海環流，可能會在未來 30 年內走向崩潰，並會在未來幾個世紀，對海洋、海洋生態系統和氣候帶來重大影響。

根據荷里活幻電影 《The Day After Tomorrow》的情節，全球暖化，到導致地球會進入冰河時期。 Source: Pixabay / Ioannis Ioannidis

在說明這個研究之前，小編想和大家回顧一齣約 20 年前公映的科荷里活幻電影 《The Day After Tomorrow》(香港譯做《明日之後》，台灣《明日過後》) 裡的一個小片段：

"我昨天晚上接到 Headland 中心 Rapsom 教授的電話，他認為洋流已經改變了。"

"哦，拜託，Jack，這怎麼可能？"

"水流取決於鹽水和淡水的微妙平衡。"

"這個我們都知道。"

"對，可是沒有人考慮到由於極地 (南極) 冰雪融化，會使到多少淡水注入海洋。我覺得我們已經達到了一個關鍵的淡化點 (desalinisation point)。"

"這可以解釋是什麼在推動這種極端天氣。"

全球氣候暖化，格陵蘭的冰川和冰山融化的速度大增，這會大大影響海洋環流，包括翻轉現象。 Source: Pixabay / Aline Dassel

呢齣電影的故事是虛構的，講及由於北大西洋環流崩潰，世界遭受的氣候變化的災難性影響，狂濤巨浪淹沒摩天大廈，液體最後都結成了冰，地球進入了一個新的冰河世紀。

現在，澳洲一項新的研究，正正考察了這個深海環流，發現它可能真的處於崩潰的邊緣。

在《明日之後》這齣電影裡，為了達到戲劇性的效果，一切大災難只在短短數天裡便完結，而這項發表在《自然》雜誌上的新研究則表明，深海環流的大限，可能在 30 年後便會降臨。

隨著氣候變化加速，海洋變得越來越暖，南極洲和格陵蘭 (Greenland) 將有更多的融水湧到海洋。

科學家預計，越多的融水會減緩附近深海的環流，「南極底部水」 (Antarctic Bottom Water，又稱南極底層水) 會走向崩潰。

來自新南威爾士大學 (UNSW) 澳洲南極科學卓越中心 (ACEAS)的副總監，兼 Scientia 教授 Matthew England，是這個研究的協調員，他說，到了 2050 年，南極底部水可能會減弱 4 成，並可能對未來幾個世紀的氣候和海洋生態系統產生重大影響。

England 教授表示，過去，翻轉變化，需要經過大約1,000 年的時間才得以完成，因此，若說只需數十年便引致這個變化，自然非常聳人聽聞。

在這個最新研究中，翻轉這個概念至關重要。

通過翻轉 (Overturning) 海洋中的資源和養分會得到更廣泛的分佈。 Source: Pixabay / SnapStock

究竟什麼叫 「翻轉」呢？

翻轉 (Overturning) 是一種自然現象，通常指海洋中的水流和溫度的改變。南極洲的海洋中有一個非常特殊的環流系統 (ocean circulation system)，由南極洋流和南極底部水流組成。這兩種水流都非常寒冷和鹹度高，對全球氣候和生態系統都有很大的影響。

在南極洲，這些寒冷的水流從海洋底部上升，帶著鹽分和其他化學物質向上流動。當它們到達海洋表面時，它們會與來自冰川融水的淡水混合，形成一個非常複雜的環流系統。

這個系統可以影響全球的海洋循環和氣候，因為這些水流可以將能量和化學物質從南極洲傳遞到其他地區 (如印度洋、太平洋和大西洋)。

翻轉力度轉弱，海洋養分通過環流分佈到其他海洋地方必會減少，對海洋生物的生存打擊嚴重。 Source: Pixabay / Paul

然而，由於氣候變化和其他因素的影響，南極洲的環流系統可能會起變化，並影響著翻轉，進而影響全球的氣候和生態系統。因此，研究南極洲的海洋環流系統對於理解全球氣候變化和生態系統的未來趨勢非常重要。

England教授表示，翻轉變化可能會大大改變海洋中熱量、淡水、氧氣、碳和營養物質的分佈。

大家會問：融水怎樣影響「南極底部水」的形成？

澳洲國立大學 DECRA研究員 Adele Morrison 博士解釋說，翻轉會將碳和其他養份帶到全球各地，幫助維持海洋表面及海洋生態系統的生產力。

她說，南極洲附近下沉的冷水，有助於在最深處推動全球的翻轉。在南極洲附近形成的南極底部水是非常密集 (dense) 的。它之所以密集是因為它靠近南極洲，所以很寒冷，另外一個原因是因為它很鹹。

因此，當這些密集水形成之際，突然有很多來自冰川融化的淡水注入，這些密集的水便會不再那麼鹹，繼而使到它們不再那麼密集，結果流向深淵的密集的水自然會少了。

每年，大約有 250 萬億噸寒冷、含鹽分高、富氧氣的水，會在南極洲附近下沉。

科學家們把它比作海洋的其中一個肺，因為這些水隨後向北擴散，把氧氣帶入印度洋、太平洋和大西洋的深處。

所以，鹹水變淡，會導致一個很嚴重的後果出現 — 翻轉過程將轉弱。

全球暖化，若使到南極洲附近的海水變得沒以前那麼鹹的話，提供給海洋生物的養分將大大減少。 Source: AAP / BIANCA DE MARCHI

澳洲 CSIRO 的研究小組主任 Dr Steve Rintoul 表示，翻轉的衰退，將導致南極洲附近海洋底部呆滯。如果 4,000 米以下的海洋變得呆滯的話，當中所運送和分佈到海洋其他地方的各種東西也會大大減少，那麼，靠近其他海洋表面的生物所仰賴的養分，可能會因此被長埋海洋底部，不能被釋放，而海洋生物若缺少養分，後果大家可想而知。

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