当北极圈也开始燃烧

2021年08月26日

作者:李雨潇、甘奕维

今年夏季以来,北半球开启了水深火热模式。从东亚到西欧的多个国家遭遇了特大暴雨洪灾,而“听起来很冷”的北极圈却经历着罕见高温——6月下旬,欧空局的哨兵3A卫星记录到俄罗斯的维科扬斯克出现了48℃的单日地表温度(Land Surface Temperature),尽管这个温度和我们常用的空气温度(air temperature)不能同比,但可以想见当时这个小镇一定笼罩在高温之下。7月,瑞典尼卡卢克塔的最高气温达到29.9℃,这是1950年以来最热的一次;芬兰乌茨约基的凯沃最高气温则达到33.5℃,这是当地有史以来第二高的温度。 


最近几年,坐拥北极圈大部分陆地的俄罗斯,每年因高温热浪和森林山火死亡的人数居高不下。今年进入野火季后,西伯利亚森林又烧了起来,截至八月初,当地居民已经在烟雾里努力救火一个多月,但仍然不见起色。

● 2019年夏季,俄罗斯航空护林局用人工降雨控制西伯利亚和远东的山火 / 俄罗斯卫星通讯社

与世界上其他国家正在遭遇的极端天气危机相比,北极圈的环境危机远远没有得到同等的关注度。但事实上,这不只是一个比以往更热的夏天,而是一个更明显的全球变暖的信号

过去三十年间,北极圈的平均气温一直呈现上升趋势,最近几年异常高温出现得更为频繁,温度记录也不断被刷新:2016-2019年间,北极圈的年平均地表温度达到历史最高。2019年9月(融化季节后)的北极海冰量与1979-2019年的平均值相比下降了50%以上。2020年5-6月,西伯利亚地区出现历史高温极值,甚至拉高了整个北半球的平均温度,导致了北半球乃至全球有记录以来最温暖的5月。

21世纪以来,全球气候进入加速变暖期,而北极变暖的速度是全球平均水平的两倍。目前为止,北极大部分地区已经比人类社会工业化前的温度升高了2°C以上。

同时,这也不是一次孤立的高温事件。作为源头,异常高温增加了山火发生和冻土融化的可能性,这些灾害事件除了对当地环境造成直接破坏,还会反过来助推全球变暖的进程。北极圈的气候系统内部正在进行日复一日的恶性循环,在外部,则促成了当地居民近年来感受日益频繁的极端天气的发生。

北极冰原,大火难灭

俄罗斯联邦内的最大行政区萨哈共和国(面积相当于整个印度),在最近几年频繁发生严重的森林大火,今年也不例外。6月,一场非同寻常的森林大火在俄罗斯境内的雅库特地区肆虐,目前已经烧毁了西伯利亚东北部150万公顷的土地。俄罗斯官方声称今年夏天是过去150年来最干燥的一次,政府不得不派遣飞机在火灾现场“撒播云彩”进行人工降雨。但直到笔者撰文时的7月下旬,灭火措施依然收效甚微,有当地居民表示,“已经一个月了,除了浓烟什么都看不见”。

山火的直接起因可能各有不同——闪电、高压电线起火、交通事故、商业开发、游人疏忽、故意纵火等都可能引发火灾。然而,在越来越多旷日持久的罕见山火背后,有一个共同的因素推波助澜,那就是气候变化导致的极端高温和干旱。

覆盖北极地表的不仅有冰川和冰原,还有很多亚寒带针叶林。当温度升高后,冰雪消融速度加快,原本湿润的植被在失去冰雪覆盖后,更容易发生火灾。

世界气象组织在今年4月发布的《2020年全球气候状况》报告中表示,2020年是有记录以来三个最暖年份之一,全球平均温度比工业化前基线水平高出了1.2摄氏度。该报告强调,海平面上升、海冰融化和极端天气等气候变化指标在加速,对社会经济发展的影响在恶化。

在全球气候加速变暖的背景下,极端高温热浪事件发生频次和强度在显著增加。高温带来地表温度升高以及干燥,使得山火变得更加频繁,同时,异常高温烘干了泥炭地中的水分,使之失去防止火灾蔓延的功能。即使在下雪时,泥炭野火的火焰仍会藏在土壤深处持续燃烧,野火可能会趁土壤干燥时再次卷土重来。

除了肉眼可见的灾难景象和森林废墟,大片森林燃烧产生的二氧化碳排放还会助力气候变暖。连年山火导致森林损毁严重,短时间内难以恢复原有的储碳功能,对二氧化碳的吸收能力变弱;而原本作为全球碳汇储存的森林变成了‘碳源’,这也会给全球碳平衡带去极大挑战。

每年野火季,北极圈内大量二氧化碳都会随着森林燃烧排放到大气中。随着野火强度增加,发生频率增多,野火燃烧产生的碳排量也在逐年升高。2019年6月,一个月的时间内,北极圈内野火就向大气中排放了50兆吨二氧化碳,相当于瑞典每年的排放总量。这比2010年至2018年同月北极火灾释放的碳排总和还要多。2020年6月,西伯利亚远东北部和北极圈内又发生大规模火灾,比2019年同期释放了更多二氧化碳和其他大气污染物。

● 绿色和平俄罗斯办公室2020年7月航拍西伯利亚中部克拉斯诺亚尔斯克地区(Krasnoyarsky)的火灾实况。© Julia Petrenko / Greenpeace

高温加剧了森林火灾,而森林燃烧产生的二氧化碳又会进一步推动气候变暖,如此循环往复,这可能是频繁且持续的山火所能造成的最深刻、最令人担忧的影响。

“永久冻土”,说化就化

北极圈的高温炙烤下,融化的不只是冰盖和冰川,冻土层也面临着严重威胁。

温度低于0℃并含有冰的土或岩层被称作冻土。按存在年限可分为永久冻土(又称多年冻土,连续冻结时间2年至数万年以上)、季节冻土(冻结时间为半月、数月至两年以内)等。全球多年冻土区(不包括冰盖下伏的多年冻土)占全球陆地面积的9%-12%,而北半球的多年冻土面积则占北半球陆地面积的23.9%。冻土与冰川、冰盖、积雪、海冰等一起构成了冰冻圈。

冻土消融会严重威胁冻土层上的各类基础设施,导致工程病害率增加。数据显示,目前俄罗斯多年冻土和铁路病害率为30%左右。2020年5月,西伯利亚地区永久冻土层上的一场漏油事故,把北极圈的生态危机推到了台前。

2020年5月29日,诺里尔斯克镍业公司发电厂的一个储油罐在无人碰触的情况下突然倒塌,其中约21000吨柴油发生泄漏,导致一辆路过的汽车在高速公路上突遇火灾,而周边水体样本中有害物质浓度一度达到可允许上限的一万倍以上。诺里尔斯克位于北极圈以北300公里、欧亚大陆最北端的泰米尔半岛,受到油污直接影响的河流又通过喀拉海汇入北冰洋,使得这次事故成为北极地区历史上最大的污染事件,污染物至今难以被全面清理,对环境造成了严重破坏。

而造成油罐坍塌的首要原因正是永久冻土的意外融化。诺里尔斯克镍业公司给出的事故分析报告指明了这一点,出事的热电厂绝大部分工业设施建造于三十到四十年前,在当时,永久冻土还被认为是绝对可靠的地基材料。

● 由欧洲航天局卫星在2020年5月23日至6月1日拍摄制作的动图可见,受柴油污染的河水在几天内变成明显的褐红色 / ©European Space Agency

● 事故发生后数日,调查员在Ambarnaya河面上的柴油污染物测量得20厘米厚度,俄罗斯总统普京宣布诺里尔斯克市进入联邦级紧急状态。/ © Greenpeace Russia

2021年3月,诺里尔斯克镍业忍痛支付了俄生态环境部开出的1462亿卢布天价罚单,公司负责人波塔宁对公众承诺,未来将“更加重视生态和工业安全”。诺里尔斯克事故只是俄罗斯每年发生的上百起类似安全事件中的一例。2021年5月,绿色和平俄罗斯办公室又监测到一起废弃储油设备泄露事故。据绿色和平估计,仅这一起事故对水体污染造成的直接损失将超1亿卢布。这样的事件,在广袤的西伯利亚大地上接连上演。俄罗斯政府预计,由于设备超期服役造成的危险品泄漏事故,其后期的土壤修复和空气污染治理工作会耗时多年,成本也会持续增加,社会经济损失将达到每年6000-7000亿卢布。

● 长期以来,诺里尔斯克镍业公司的采矿和冶金业务在当地造成了严重污染。/ © Greenpeace / Dmitry Sharomov

然而,行政处罚不能减缓当地永久冻土融化和气候变暖加剧的步伐,事后的罚款也很难为众多建立在永久冻土层上的工业和军事设施提供实质性的安全保障——仅以诺里尔斯克为例,该地全城就是一座建在永久冻土之上的重工业城市,这并非企业“重视生产安全”就能完全避免的风险。

据估测,北极圈冻土区储存的陆地有机土壤碳有约14600到16000亿吨。预计到2100年,约25%的多年冻土将会融化,70%的近地表多年冻土有可能消融。即使全球变暖控制在2℃范围内,冻土消融的趋势仍难以逆转。如果冻土融化,这些有机碳就有可能转化为二氧化碳和甲烷释放出来,从而加速全球升温。

● 2021年5月11日,俄罗斯联邦科米共和国又再出现一起石油储存罐泄露事故。绿色和平俄罗斯办公室在现场拍摄到的泄露现场位置,距离流入北冰洋的伯朝拉河仅有50-70米距离。/ ©Dmitry Sharomov / Greenpeace

而冻土层上的工业生产和军事部署,如今正在进入“震动模式”。俄罗斯北极圈及附近地区油气田和输油管道近年来事故高发,其中固然有设备老化和生产操作不当等人为原因,但脚下冻土的“解冻”同样是不可忽视的关键因素之一。2019年,俄罗斯全国漏油事故超过1.7万起,绝大多数集中在亚极地和极地范围内的三个产油区;2021年仅5月10日到5月17日的一周内,俄罗斯北部连发三起燃油泄漏事故;同样在这一区域部署有大量重资产的俄罗斯天然气公司(Gazprom)则在2021年至今为止的七个月内连发七起天然气管道事故。工业安全,正在变得越来越难。

● 2021年5月29日,绿色和平俄罗斯办公室发布一个线上交互地图,标记了俄罗斯化石能源公司在西伯利亚-北极圈内的油罐位置。/ 网页截图

气候变化的系统性风险

在北极圈的气候变化恶性循环中,高温与山火、冻土融化一同扮演着重要角色。各要素之间彼此影响,一种灾害天气可能为其他灾害埋下伏笔,这为北极地区的环境带去了更深层次的“系统性风险”。

所谓系统性风险,是指由气候变化相关事件造成的直接影响而引起的其他间接的系统风险。气候变化的直接影响通常可以被快速识别,但是随着直接影响的发展而引发的一系列间接风险则更难以预测。即便在偏远的北极,人类社会经济系统和生态系统已然紧密相连。这也导致,气候变化带来的影响可能形成灾害链条,气候-生态-人类社会,如今都已笼罩在重重危机之中。

随着全球变暖,大气环流系统以及海温正在加速变化,大气系统也变得愈加不稳定。极端天气事件发生的频次、强度以及不确定性会越来越高。我们可以看到一个清晰的链条,这些极端事件引发的灾害最终会对社会、经济、各国国家安全和整个生态系统产生更大威胁。

2020年,俄罗斯国防部在其发布的最新北极战略中公开提到并承认了气候变化的存在。今年五月还有报道称,考虑到气候变化和海冰融化带来的国防安全影响,俄罗斯正在部署更多船只和士兵到北极圈内——此前俄罗斯北部边境大部分时间处于封冻之下,并不担心存在安全威胁,但如今,俄罗斯正在意识到自己需要防御比此前漫长得多的北部海岸线。

2021年拜登就任美国总统以后,美国国防部同样表示,美军已将气候变化视为对美国国家安全的“生存”威胁。2021年7月,在美国气候特使克里访俄期间,俄罗斯总统普京向他提出,希望气候问题能够“超越”两国政治分歧——这也是八年来美俄之间找到的最大的共同话题。

正在北极发生的极端天气现象,并不只与北极有关。正如世界气象组织发言人克莱尔·纳利斯所说:“北极发生的事不会只局限在北极,而是会影响全世界不同地区的数十亿人口。”(责编 / 张希蓓)

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