位于加拿大北極最北端的伊麗莎白女王群島（QEI）峽灣，因覆蓋著全球年代最久、最厚實(shí)的海冰，長期以來連破冰船都無法進(jìn)入。然而，即便在此處——氣候模型預(yù)測冰層將最持久存在的區(qū)域——全球變暖也在產(chǎn)生影響。
圖片來源：AUDREY LIMOGES/UNIVERSITY OF NEW BRUNSWICK去年夏季，當(dāng)加拿大海岸警衛(wèi)隊(duì)“阿蒙森”號(hào)船首次在伊麗莎白女王群島開展首次全面海洋學(xué)研究任務(wù)時(shí)，船長Pascal Pellerin表示“破冰難度遠(yuǎn)低于預(yù)期”，原本厚達(dá)幾米的浮冰已破碎且變得松軟。
“我原以為多年冰會(huì)更更加厚實(shí)、堅(jiān)固。”此次考察任務(wù)負(fù)責(zé)人、加拿大曼尼托巴大學(xué)的海洋學(xué)家David Babb說。據(jù)《科學(xué)》報(bào)道，近日，在加拿大卡爾加里舉行的北極網(wǎng)絡(luò)年度科學(xué)會(huì)議上，研究人員首次公布此次考察的初步成果。
北極海冰形成于冬季，位于西伯利亞以北海域。洋流將其從北極帶至加拿大北極地區(qū)，使其堆積在崎嶇的海岸線附近。以嚴(yán)寒著稱的QEI峽灣群孕育著最厚、最古老的冰層。2015年，世界自然基金會(huì)加拿大分會(huì)提出“最后冰區(qū)”的概念，旨在推動(dòng)保護(hù)該區(qū)域——這里將成為北極熊和其他北極野生動(dòng)物的最后避難所。
總體而言，北極海冰消融可能正處于暫緩期。2025年8月發(fā)表于《地球物理研究快報(bào)》的一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，自2005年以來，北極海冰覆蓋面積趨于穩(wěn)定。海洋熱量與洋流的自然變化似乎正在抵消氣候變化導(dǎo)致的海冰損失，盡管北極變暖速度是全球其他地區(qū)的4倍。但 Babb指出：“過去十年間，我們看到QEI的狀況在不斷惡化。”
2024年，該區(qū)域海冰遭到尤為嚴(yán)重的破壞。加拿大北極地區(qū)暖冬導(dǎo)致春季融冰期海冰厚度不足，進(jìn)入該區(qū)域的冰量減少，秋季結(jié)冰期也較往年推遲。而2024年這類極端狀況可能重演。北極網(wǎng)絡(luò)會(huì)議上展示的最新衛(wèi)星數(shù)據(jù)分析表明，QEI海域正面臨危機(jī)。研究顯示，自1997年以來，QEI冰區(qū)每十年融化期提前5天。若海冰融化時(shí)間延長，即便是最厚的冰層也將受損。“多年冰曾以QEI為避難所。”加拿大麥吉爾大學(xué)的遙感專家 Mallik Mahmud表示，“如今這里卻成了它們的死亡之地。”
阿蒙森號(hào)的考察之旅為驗(yàn)證冰層受損的提供了實(shí)證機(jī)會(huì)。“采集樣本、觸摸冰層能獲得更多信息。” Babb表示，鉆取的6至7米的冰芯顯示內(nèi)部并非完全凍結(jié)。
阿蒙森號(hào)的測量數(shù)據(jù)還揭示了更深層的變化。研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，與20世紀(jì)60年代相比，冰層下方數(shù)十米處的海水溫度升高且鹽度降低。溶解的有機(jī)物表明，越來越多的太平洋海水正涌入北極海域，其中攜帶的營養(yǎng)物質(zhì)可能影響食物鏈。不過，這些暖水層尚不會(huì)對冰層產(chǎn)生直接影響。
阿蒙森號(hào)團(tuán)隊(duì)還鉆取了海底沉積物樣本，以研究附近冰川及歷史氣候。加拿大新不倫瑞克大學(xué)的氣候科學(xué)家Audrey Limoges坦言：“我們甚至不確定能否找到沉積物。” 部分巖芯中的沉積物顆粒呈現(xiàn)由細(xì)至粗的轉(zhuǎn)變，這標(biāo)志著冰川退縮的時(shí)期——這些冰川注入峽灣后融化，釋放出攜帶更大沉積物的融水和冰山。通過將過去50年的沉積變化與衛(wèi)星記錄的冰川退縮數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)，研究人員可以借助沉積物指標(biāo)，將研究推溯至更久遠(yuǎn)的年代。
阿蒙森號(hào)團(tuán)隊(duì)在另一項(xiàng)探究冰層命運(yùn)的挑戰(zhàn)中也取得了良好開端：鎖定冰層年齡與原始厚度。德國不萊梅大學(xué)的地球物理學(xué)家Christian Haas表示，確定這些特性唯有通過發(fā)現(xiàn)第一年形成的冰層，并追蹤其隨時(shí)間增長的軌跡。
Babb和同事目睹了船只周圍冰層的形成——一夜之間從無到有，厚度達(dá)10厘米。船員安裝的儀器系泊裝置將記錄未來一年冰層的演變過程，同時(shí)監(jiān)測該區(qū)域水體和沉積物的進(jìn)出情況。Haas表示，此次任務(wù)提供了“時(shí)間快照”和評(píng)估未來變化的基準(zhǔn)線。“最后一片冰區(qū)的最后遺言尚未道盡。”