在2019—20年季节,74,000人到访南极洲,其中大多数乘船前往。
预计未来这类活动还会增加,并留下包括废弃物不断增多和黑碳在内的实体足迹。
研究发现,黑碳会加快冰雪融化速度,加剧气候变化的影响。
2016年至2020年间,每位游客实际上约融化了83吨雪,这在很大程度上是游轮排放所致。
每年夏季,随着环绕南极洲的海冰消退,成千上万的游客和科学家乘船或乘飞机涌向这片大陆。这片偏远大陆正变得越来越容易抵达——2019—20年季节,观光游客人数达到74,000人,绝大多数乘船前往。南极洲的科研活动也规模可观,70多个研究站合计容纳了数千名研究人员。
预计未来这类活动还会增加,并留下具有深远后果的实体足迹。人类为了研究或欣赏地球上最后几处(几乎)未受扰动的地方之一,正造成日益扩大的影响,而这种影响可以测量和量化。
根据《南极条约》,旅游和科研运营方必须将废弃物运离这片大陆。垃圾和人类排泄物会通过飞机或船只运离南极洲,在气候较温暖的地区处理。但有些废弃物并不容易从这片大陆悄悄清除。南极洲的所有活动——无论是用于科学冰芯采集的动力钻机,还是运输车辆——都要消耗燃料。我们燃烧燃料取暖或出行时,活动会释放出微小的“黑碳”(烟雾和烟尘)颗粒。
在世界其他地区,森林火灾和人类活动会释放大量黑碳。黑碳能够传播很远——2019—20年澳大利亚丛林大火产生的烟尘飘散至世界各地。然而,南极洲被强劲的环极风形成的“屏障”与世界其他地区隔开,因此当地黑碳通常来自较近的地方。
《自然·通讯》期刊上的一项新研究,对人类聚居地附近积雪中的黑碳含量进行了全面量化。科学家首先在南极洲人类活动最频繁的区域沿线28个地点采集样本,覆盖2,000公里,从南极半岛一直延伸到西南极冰盖内部。
研究人员分析雪样中吸光颗粒的数量和类型,记录人类排放的烟尘如何影响南极洲人类活动密集区域附近的积雪性质。
样本经过滤后,对其光学性质进行分析,以确定颗粒物的数量和类型。南极积雪中存在多种吸光杂质,但含量极少——南极雪中黑碳的背景水平约为每克雪1纳克(十亿分之一克)。
为区分尘埃和黑碳,研究人员使用了“安格斯特伦指数”。简单来说,较小颗粒吸收的光谱范围比大颗粒更宽,因此可以根据过滤后的颗粒在实验室中与光的相互作用,推断雪样中颗粒的类型。
所有来自人类聚居地附近的样本,其黑碳含量都远高于南极洲的典型背景水平,这是人类排放的明显迹象。黑碳含量升高会影响积雪吸收光线的方式,这种性质称为“反照率”。反照率较低的雪融化得更快。因此,研究人员可以利用所采集雪样中的黑碳含量,推断人类活动是否可能加快了积雪融化速度。
科学家的人均排放量甚至高于游客
研究结果令人警醒。在南极半岛人类聚居地附近受影响的区域,人类产生的黑碳可能导致表层积雪每年夏季最多融化23毫米。专门考察游客活动时,作者计算得出,2016年至2020年间,每位游客实际上约融化了83吨雪,这在很大程度上是游轮排放所致。
科研活动也不能置身事外——事实上,科研站运行耗油设备和车辆,有时全年无休,因此造成的人均积雪融化速度高出一个数量级。
这项研究证实了其他地区的类似研究结论,即黑碳排放会加快冰雪融化。例如,研究发现,亚马逊雨林火灾加快了安第斯山脉冰川的融化。在南极洲,人类聚居地附近发现黑碳,也与有关微观污染的其他研究相呼应,例如在海冰和企鹅体内发现微塑料。这些发现表明,人类影响的范围可能比远观时所显现的更广、更隐蔽。
随着人类在南极洲的活动增加,随之而来的影响也会增加。对这些现实及潜在危害的研究,能为如何尽可能减轻或彻底避免危害提供关键信息。为尽量减少对野生动物和环境的伤害,我们需要确保科研和旅游活动都得到妥善管理。






