近些年，许多人都感受到了全球变暖所带来的负面影响，极端天气在增多，夏季高温在多个地区连创新高……根据研究人员的预测，2030年的夏季，北极地区可能会失去大面积的海冰覆盖。

然而，在人们都在宣扬“全球变暖到底有多可怕”“北极海冰大量消融会造成何种负面影响”时，一群研究人员却已经默默钻进北极的风雪里，架起一个水泵，接上一块电池，开始把海水抽上来，并泼洒到冰面上。



简单的抽水泵和一块氢电池，就可以为海冰增厚，但这么做真的对吗？（图片来源：Real Ice “真实寒冰”组织

一个名为“真实寒冰”（Real Ice）的非营利组织正 在用这种看似简单粗暴的方法，以一种愚公移山的精神，为北极海冰“增厚”。然而在他们取得了一定进展的同时，一些学者也对这种“改造自然”行为的合理性提出了质疑。

迫在眉睫的威胁！我们正失去地球护盾

很多人认为全球变暖、海冰消融并不是什么紧迫的问题，可以留给我们的子孙后代来解决。然而根据统计到的数据推算：最快在2030年前后，也就是短短五年后，北极就有可能迎来首个“无冰夏日”（大面积的连续海冰恐将消失）！

其实，自1979年有卫星记录以来，研究人员发现北极升温速度大约是全球平均值的四倍。海冰的覆盖面积已减少了约40%，而那些最古老、最坚固的“多年冰”（不会在夏季消融殆尽的海冰），更是锐减了95%！


过去 40 多年里，北极海冰的“夏季最小面积”几乎减小了一半（图片来源：NASA）

北极的冰盖十分重要，它不仅是北极熊的家园，更是地球巨大的“反光镜”，能将80%的太阳能量反射回太空。一旦它消失，深色的海水将像一块巨大的吸热板，通过疯狂地吸收热量，来进一步加剧全球变暖。

据估算，海冰完全消失所带来的增温效应，相当于人类25年二氧化碳排放的总和。而它所带来的更直接的影响是，洋流将被改变，极端天气和风暴会更频繁地出现，甚至会间接造成更多的山火。

另外，对于世代生活在那里的原住民来说，这更是关乎生死存亡的危机。冰面变薄，意味着他们世代遵循的许多行走路线会变得危险而致命，人与动物坠入冰海的悲剧会更加频繁地发生。

用“愚公移山”的精神和“海冰消融”硬刚！

面对如此危局，“真实寒冰”（Real Ice）组织提出的方案，充满了工程师式的直接与果敢。他们的水泵技术，原理极其简单，用研究人员自己的话说，这甚至相当于“50年前的技术”。但它的运行效果却相当出色。

初步研究显示，仅仅在冰面上泵送约25厘米厚的海水，不仅能直接增加表层厚度，还能带来一个意想不到的“加成效果”。由于海水移走了原本起到保温作用的积雪层，在冰层的下方，海水也会更容易结冰，从而在冰层底部又额外“生长”出约50厘米的厚度。


研究人员使用氢电池驱动抽水泵（图片来源：Real Ice “真实寒冰”组织）

最终，在局部区域的测试中，实测得到的冰层厚度约为2米——这已经基本达到了北极“多年冰”的标准。

根据他们的模型推算，50万台这样的水泵，每年就能让近百万平方公里的海冰增厚。通过逐年轮换作业区域，理论上可以维持住北极夏季现有的海冰规模。

听起来是不是很有前景？一个看似简单的技术，就可能逆转一场全球性的生态灾难。但，事情真的有这么简单吗？


研究人员在冬天使用螺旋钻来钻透冰层并安装水泵（图片来源：伊莉斯·因博）

气候干预恐开启潘多拉魔盒？研究者面临诸多争议

凡事都有两面性，为北极的海冰强行增厚的工程，在取得了一定进展的同时，也引发了一些学者的质疑。质疑者担心，这类“地球工程”（Geoengineering）可能造成某些不可控的影响。

首先，这类技术在科学上存在不确定性。因为通过将海水抽调到冰面，令其快速结晶而产生的冰，势必将不同于自然增厚的冰（结冰过程较缓慢，能更彻底、及时地排出盐分）。有学者担心，人造冰可能因盐分残留而在夏天更容易融化。

此外，抽调海水用的水泵在运行中会产生噪音。一些研究者担心，这可能会干扰依赖声音导航的鲸类、蓝鳕鱼等海洋动物，但目前尚无实证数据。


大规模部署水泵可能对当地的动物造成负面影响（图片来源：维基媒体 Olga Shpak）

最后，有学者认为，这种简单粗暴的造冰方法在可扩展性上存在挑战。北极海冰的平均面积高达数百万平方公里，若要大范围实施，需要投入的资金和设备数量将非常庞大。但这种投入真的值得吗？其实也没有人能给出肯定的答案。


在剑桥湾，刚泵上的海水冻结，形成新的冰层（图片来源：Real Ice “真实寒冰”组织）

除了这些因素，也有人担心相关的技术会给能源公司找到借口，让他们降低自己的碳排放标准。并且大规模实施此类工程，也可能对当地原住民的生活造成各种直接或间接的伤害。

新团队来“增援”

面对质疑者的声音，另一队来自英国剑桥大学的研究人员做出了积极响应，他们将在“真实寒冰”组织研究成果的基础上，做出更加全面、细致的科学性验证。如果项目可行，他们将着手部署可以有效维护冰层的全自动机器人。

北极冰盖的面积很大，如果只是采用人工开凿+部署水泵的方式，显然效率还是太低。为此，新团队正计划，通过部署数十万台机器人来全自动地维护北极冰层的厚度。该项目已经得到了英国政府相关部门的拨款。

“真实寒冰”之前的终极目标是开发一种水下自主无人机。让它们在冰下穿行，通过声呐探测冰层厚度，在有需要的地方自动上浮，抽水增厚，然后自行补充氢燃料，再继续前往下一个作业点。

而新团队与他们基本想法一致，只是项目的规模和严谨性都将被提升到全新的高度。在未来三年，新团队计划在加拿大北极地区的剑桥湾进行大规模的对照实验。

他们不仅要验证“雪水覆盖法”能否有效增厚冰层并延长其寿命，并且将针对反对者的意见，进一步验证雪是否比冰更能反射阳光、高盐度的冰是否会加速融化，以及水泵噪音和被抽到冰面的微生物会对环境产生何种影响。

初步的研究迹象已表明，在人工快速造冰时，大部分盐分仍会以卤水的形式析出，并会在冰层中形成“卤水通道”。这些通道就如同排水沟一般，反而可能在春季，更及时地将融水排走，避免大面积积水，最终留下更明亮（反射率更高）的裸冰。

研究人员表示，他们的目标很明确，就是要确定：为北极的冰层增厚，究竟是不是个好主意。

虽然两队研究者的计划显示出积极探索的精神，但多数科学家认为，为冰层增厚即使能发挥作用，也只是争取时间的临时手段。真正的根本之策，仍然是切实减少温室气体排放！

延缓海冰消融不仅仅是一个科学问题，它更关乎全人类的利益。毕竟，请不要忘记，就在我们看手机的同时，北极的冰，其实一直在消融……留给我们响应的时间，已经不多了。

所以，对于这种“人工造冰”的计划，你怎么看呢？觉得它是否靠谱？

欢迎在评论区发表你的观点！

参考文献：
1.https://www.livescience.com/planet-earth/arctic/new-technologies-are-helping-to-regrow-arctic-sea-ice
2. https://www.livescience.com/planet-earth/climate-change/a-long-lost-antarctic-ice-sheet-could-predict-the-future-of-new-york-city-one-in-which-lower-manhattan-and-coney-island-are-perpetually-submerged
3. https://www.thetimes.com/uk/science/article/refreeze-arctic-ice-research-cambridge-vswfr96dh
4. https://www.scientificamerican.com/article/can-we-refreeze-the-arctics-ice-scientists-test-new-geoengineering-solutions

作者：宋世超
策划：刘颖 张超 李培元 杨柳
审核：董淼 中国科学院地质与地球物理研究所 副研究员

来源: 蝌蚪五线谱