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南極警訊:觀光與科研加劇污染,加速雪融恐推升海平面

科學家最新警告,南極這片被視為地球最後淨土的冰雪大陸,正逐漸承受來自人類活動的沉重壓力。除了全球暖化導致氣溫升高、冰層加速融化之外,觀光熱潮與科研擴張也成為隱藏的推手。根據發表於《自然永續性》(Nature Sustainability)的研究,南極人類活動頻繁的區域中,含鎳、銅、鋅與鉛等重金屬的細懸浮微粒濃度,已比40年前高出整整十倍。這些污染源主要來自船舶、飛機與科研基礎設施燃燒化石燃料所產生的排放物,直接破壞這片原本脆弱卻潔淨的生態系統。

數據背後揭示的是一個快速變動的現實。根據國際南極旅遊業者協會統計,過去二十年,南極的年度遊客數量從兩萬人暴增至十二萬人,呈現六倍增長。旅遊船多以高污染燃料驅動,每位遊客在享受壯闊冰原與企鵝群的同時,卻可能間接加速約100噸積雪的融化。研究共同作者、荷蘭格羅寧根大學的科德羅(Raul Cordero)指出,這些細小的污染微粒會降低雪的反射率,使其更容易吸收太陽能量並加速融化。

旅遊足跡看似短暫,卻為南極留下長遠傷痕

圖展示了南極生態與環境系統的相互關聯。從冰蓋(ice sheet)、冰川(glacier)、冰棚(ice shelf)到海冰(sea ice),各部分共同影響著海洋循環與生物多樣性。圖中可以看到:
強烈的下坡風(katabatic winds)將冷空氣吹向海洋,推動冰川和冰棚的動態。
極地多開水域(polynya)和海冰邊緣是海洋生產力的熱點,為企鵝等生物提供食物來源。
冰下與大陸坡上的底棲社群(benthic communities)依靠營養物質維持。
南極底層水(Antarctic Bottom Water)的形成,對全球深海環流有關鍵作用,進而影響全球氣候系統。
陸地上的帝王企鵝群落(Emperor penguin colony)和其他生物則顯示冰雪環境與陸地生態緊密相連。圖/《Nature》

除了觀光活動,科研項目同樣是污染的重要來源。不同於遊客短暫停留,科學探測站往往長期運作,其能源、運輸和基礎設施消耗導致的影響,甚至可能比單一遊客高出十倍。這項跨國團隊歷時四年、橫跨約2000公里的野外調查證實,科研與觀光活動都讓南極面臨複合壓力。

當然,研究也肯定近年一些正面進展,例如禁止使用高污染的重油,以及部分旅遊業者採用電動或混合動力船隻。然而,科學家強調,這些努力仍然不足以抵銷人類活動帶來的持續污染,南極亟需更徹底的能源轉型與嚴格的規範。

此外,最新一期(2025/08)的《自然》期刊另一篇研究更指出,若氣候變遷不受控制,南極或將出現無法逆轉的劇變。冰層坍塌可能推動全球海平面上升數公尺,對沿海城市和世世代代人類社會造成「災難性後果」。這意味著,保護南極不僅是守護一片遙遠冰原,而是維繫全人類未來生存環境的關鍵。當南極積雪因人類行為加速融化時,這片「最後淨土」的警訊也同時提醒我們:人類與自然早已命運相連,任何破壞最終都將反射回我們自身。

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首圖來源:Phys.ORG(CC BY 4.0

圖片來源:Nature (CC BY 4.0

參考論文:
1、Emerging evidence of abrupt changes in the Antarctic environmentNature

延伸閱讀:
1、「海平面提前加速 60 年」珊瑚骨揭印度洋早在1959年就拉警報

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臭氧層修復反帶暖化效應 全球升溫恐高出四成

一項發表於《大氣化學與物理》(Atmospheric Chemistry and Physics)的最新研究顯示,臭氧層修復雖然對人類健康至關重要,但同時可能使地球升溫效應比過去預估高出約40%。這項結果挑戰了長久以來人們對「禁止破壞臭氧氣體等於同時對抗氣候變遷」的單純認知,提醒各國氣候政策必須考慮臭氧在暖化中的更大角色。

研究團隊由英國雷丁大學的比爾·柯林斯(Bill Collins)教授領導,他指出,含氯氟烴(CFCs)與氫氯氟烴(HCFCs)原本既是破壞臭氧層的元兇,也是強效的溫室氣體。1987年《蒙特婁議定書》生效後,各國逐步淘汰這些化學品,成功讓南極臭氧洞逐漸縮小,也被認為同時減輕了全球暖化壓力。然而,模型模擬顯示,隨著臭氧層在未來數十年持續恢復,其本身會導致大氣中額外的增溫效應,抵消掉部分原本期待的降溫效果。

可降低皮膚癌風險 但本身就有增溫效應

圖展示了大氣模式模擬結果,重點在於 2015 年到 2050 年之間,臭氧變化對大氣結構與氣候的影響。
圖 (a) 與 (f) 顯示臭氧濃度的變化;
圖 (b) 與 (g) 是臭氧分壓;
圖 (c) 與 (h) 則呈現氣溫變化;
圖 (d) 與 (i) 為雲量的差異;
圖 (e) 與 (j) 則是全球比濕(大氣水氣含量)的相對變化。
上排 (a–e) 的實線表示標準情境(即 2050 年情境減去 2015 年基準值),而下排 (f–j) 的虛線則代表針對 ODS(消耗臭氧物質)變化的敏感性實驗。比較兩組數據,可以看到臭氧層修復與溫室氣體排放如何交互影響大氣結構。圖/《大氣化學與物理》

團隊使用電腦大氣模式模擬2015年至2050年的不同情境,結果發現,單是臭氧因素就可能帶來額外 0.27 W/m² 的增溫效應,使其成為繼二氧化碳(1.75 W/m²)之後,到2050年第二大的暖化推手。研究同時指出,即使部分國家加強控制工業與交通污染,減少近地層臭氧的生成,平流層臭氧修復帶來的升溫仍將難以避免。換言之,保護臭氧層雖能降低紫外線對人類、動物與植物的威脅,但氣候面向上卻是「一體兩面」。

柯林斯教授強調,這項發現並非否定臭氧保護政策的重要性,因為避免皮膚癌與維護生態健康依舊需要完整的臭氧層。但結果提醒各國,未來的氣候行動計畫必須納入臭氧的加熱效應,並加速削減二氧化碳等主要溫室氣體排放。唯有在臭氧修復與碳排減量之間取得平衡,人類才能避免進入超過原本預期的高風險暖化未來。

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首圖來源:ESA(CC BY 4.0

圖片來源:Atmospheric Chemistry and Physics(CC BY 4.0

參考論文:
1、Climate forcing due to future ozone changes: an intercomparison of metrics and methods.Atmospheric Chemistry and Physics

延伸閱讀:
1、「太空回禮」? 火箭返回地球竟釋放金屬污染於平流層

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