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[成果]北师大全球院教授在Nature发表评论揭示减缓全球海平面上升的新途径

2018年3月14日,我校全球变化与地球系统科学研究院John C. Moore教授与来自芬兰、美国的科学家在知名期刊Nature上发表评论,指出有针对性的应用地球工程方案来保护冰盖是一个需要严肃认真研究的课题,在南极值得投资相关基础设施的建设。


到2100年,全球大多数大型沿海城市将面临比目前高出一米多的海平面。例如,中国广州沿海地区的海平面升高0.5米将造成100多万人无处可居,升高2米将影响超过200万的人口。如果没有海岸保护,海平面上升给全球带来的损失每年可能达到50万亿美元。建造和维护海堤和防洪设施每年需花费数百亿美元。


格陵兰冰盖和南极冰盖对本世纪海平面上升的贡献将远超过其它任何来源,延缓快速冰流进入海洋将可以为我们争取几个世纪的时间来应对气候变化和保护海岸。“格陵兰冰盖和南极冰盖的几条快速流动的冰川造成了大量的冰盖物质损失,引起海平面上升。这些冰川横跨数十公里,稳定这几条冰川比在世界海岸线建造海堤更有吸引力。” John Moore教授解释说。


冰川流动可以通过三种方式减缓:阻止温暖的海水到达冰川前端来避免加速其融化,在海中建造人造岛来支撑漂浮的冰架,排干或冻结冰川底部水来干燥冰床增强冰川底部摩擦力。这些项目的工程成本和规模与当今大型土木工程项目相当,但遥远和恶劣的极地环境会带来额外的挑战。人造岛在世界上已经建成,比如香港新机场;挪威的一条冰川底部水通过岩石隧道排出,并为水电站提供动力。在格陵兰流速最快的冰川前方建造防护堤只需要长5公里高100米。


在格陵兰岛和南极实施地球工程存在潜在的风险,特别是对当地生态系统的影响,需要经过仔细的现场勘验和计算机建模进行评估,为此需要勘测冰川底部地形,提高气候模式对南大洋和流经格陵兰冰架的北大西洋环流的模拟水平。


然而,John Moore教授及其合作者认为,最大的风险是无所作为,或者干预措施无效。冰盖地球工程的局部影响与冰盖崩塌造成全球范围内海平面迅速上升的影响相比是低小的。极区冰盖地球工程不会缓解温室气体造成的全球变暖。冰盖的命运最终将取决于我们如何迅速降低排放量。如果排放能尽快达到峰值,冰川可以得到有效的保护。如果排放量持续上升,那么应该采取措施缓解冰盖崩塌,减缓海平面上升的速度,降低适应气候变暖所面临的挑战。


我校正按照教育部科技司打造基础科学珠峰引领计划,组织筹建“极地环境与气候变化前沿科学中心”,全球海平面上升的深入研究与应对策略将是前沿中心的一个重要发展方向。前沿中心将在应对气候变化、主导国际重大科学计划方向继续发挥引领作用。


论文链接:https://www.nature.com/articles/d41586-018-03036-4

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