气候危机正迅速导致南极洲变暖,并可能造成灾难性后果。
如今,科学家们模拟了南极洲气候变化的最佳和最坏情况,展示了事态的严重性,同时也表明仍有许多损害可以避免。
从南极大陆向北延伸1300公里的南极半岛,是地球最南端伸向中纬度的“气候触角”,也是全球变暖速度最快的区域之一。
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这里的年均升温速率是全球平均水平的3倍以上,过去70年间,半岛西海岸的气温累计上升超3℃,早已成为气候变化的极地前哨。
2026年2月,发表在《环境科学前沿》上的一项重磅研究,由纽卡斯尔大学贝珊·戴维斯教授领衔,联合全球22位极地科学领域顶尖学者,首次系统拆解了低、中高、极高三种排放情景下,南极半岛从大气到深海、从冰川到生态系统的完整未来图景,清晰地勾勒出:这片极地净土的命运,完全取决于人类当下的碳排放选择。
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这项研究覆盖了南极半岛全域,包括主半岛、南设得兰群岛、南奥克尼群岛等周边岛链,总面积超31万平方公里,其中96.8%的区域被冰雪覆盖。
这里不仅是南极科考、旅游和磷虾渔业的核心区域,更是南极大陆对气候变化最敏感的“晴雨表”。英国南极调查局的彼得·康维教授,作为论文合著者,在南极拥有超过30年的科考经历。
他坦言:“对于初次到访的人,南极半岛的冰雪荒原依然震撼;但对于年复一年重返这里的科研人员,冰川的退缩、海冰的消融、无冰区的扩张,早已是刻在时间里的深刻变化。”
研究团队以IPCC第六次评估报告的三种核心情景为标尺,为南极半岛的未来划定了三条截然不同的轨迹:
低排放情景(SSP1-2.6),对应2100年全球较工业化前升温1.8℃,接近《巴黎协定》的温控目标;
中高排放情景(SSP3-7.0),对应全球升温3.6℃,与当前全球政策落地后的预期轨迹最为接近;
极高排放情景(SSP5-8.5),对应全球升温4.4℃,是化石燃料无节制发展的最坏结局。而这三种情景投射到南极半岛,带来的是天差地别的环境剧变。
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升温的两极:从可控暖化到极端加热
在大气系统的变化上,三种情景的差异从第一颗纽扣就已注定。
低排放情景下,南极半岛的暖化被牢牢控制在可控范围:到2100年,半岛年均气温仅较当前(2015-2024年)上升0.55℃,全年0℃以上的天数仅增加1.55天,降水形式依然以降雪为主,降雪占比甚至小幅提升1.06%。
这种温和的暖化,不会打破半岛现有的大气循环格局,南极绕极流带来的西风带波动、焚风效应的强度都不会发生本质性改变。
而在中高排放情景下,半岛年均气温将较当前上升3.4℃,全年0℃以上的天数从现在的19.7天飙升至38.7天。
到了极高排放情景,升温幅度更是达到4.23℃,全年超0℃的天数接近48天,夏季的融冰期直接翻倍。
更值得警惕的是,夜间最低气温的上升幅度远超日间最高温,极高排放情景下,冬季夜间最低温的升幅可达5.79℃,这种非对称升温会彻底改变积雪的冻融循环,让原本稳定的积雪层变得脆弱不堪。
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与此同时,极端天气事件将从“偶发异常”变为“常态”。
过去几年间,给南极半岛带来创纪录融冰的大气河流事件,在高排放情景下会变得更加频繁、强度更高,这类绵延数千公里的暖湿水汽输送带,不仅会带来极端高温,还会将大量降雨带到南极大陆。
极高排放情景下,夏季超过三分之一的降水会以降雨的形式落下,降雨不仅会加速冰雪消融,还会引发冻土融化、地表洪水,给陆地生态系统带来毁灭性打击。
而南大洋的海洋热浪,也会在高排放情景下强度翻倍、频率提升3倍以上,成为海冰消融和海洋生态崩溃的重要推手。
冰冻圈的命运:存续与不可逆崩塌
南极半岛的冰冻圈——海冰、冰架、陆地冰川,是对气候变化最敏感的核心系统,三种情景下,它们的走向堪称云泥之别。
海冰是南极半岛生态系统的基石,它的变化牵一发而动全身。
低排放情景下,半岛周边的海冰变化微乎其微:到2100年,冬季海冰浓度仅较当前下降1.69%,夏季降幅也只有1.54%,海冰的季节性变化规律与当下基本一致,依然能为海洋生物提供稳定的栖息地和繁殖地。
但在中高排放情景下,冬季海冰浓度将下降13.45%,夏季下降9.97%。
极高排放情景下,冬季海冰降幅更是达到19.32%,其中半岛西侧的别林斯高晋海,冬季海冰浓度降幅接近20%,东侧的威德尔海,夏季海冰降幅超15%。
2022-2024年,南极接连创下海冰面积历史新低,而在高排放情景下,这种极端低海冰状态会成为常态,原本稳定的陆缘海冰会大面积消失,彻底打破极地海洋的热量平衡——失去海冰的高反照率保护,南大洋会吸收更多太阳辐射,形成“海冰减少-海洋变暖-海冰进一步消融”的恶性循环。
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冰架作为陆地冰川的“防护盾”,其稳定性直接决定了南极半岛的冰川流失速度。
研究明确指出,低排放情景下,半岛周边的冰架几乎不会发生结构性崩塌,仅威尔金斯冰架的表层积雪孔隙度会出现小幅下降,所有冰架的结构稳定性都能得到保障。
而在极高排放情景下,情况急转直下:到2100年,拉森C冰架和威尔金斯冰架的崩塌将成为大概率事件,到2300年,乔治六世冰架也将面临崩塌风险。
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冰架的崩塌,意味着陆地冰川失去了最重要的“支撑力”。
论文通过ISMIP6冰盖模型模拟发现,低排放情景下,南极半岛的陆地冰川甚至可能因降雪增加出现小幅质量增长,到2100年对全球海平面的贡献为-7.8±11.8毫米,到2300年也仅为-19.7±35.5毫米,几乎不会对全球海平面产生显著影响。
但在极高排放情景下,一旦冰架发生崩塌,陆地冰川的流失速度会急剧加快:到2100年,半岛冰川对海平面的贡献将达到7.5±14.1毫米,到2300年,这一数值会飙升至116.3±66.9毫米。
这意味着,仅南极半岛一个区域,在未来300年间就可能让全球海平面上升超过10厘米,而这还不包括南极大陆其他区域的冰川流失。
更严峻的是,这种冰川流失在人类时间尺度上是完全不可逆的——一旦冰川发生大规模退缩,即便未来气温回落,也需要数千年才能恢复。
生态系统的重构:本土物种的存亡与外来物种的入侵
南极半岛的极地生态系统,是在数百万年的寒冷环境中演化而来的,对温度变化的耐受度极其有限,气候变化带来的每一度升温,都在改写这里的生存法则。
在海洋生态系统中,低排放情景下,南大洋的升温幅度仅0.3℃,磷虾、樽海鞘等关键物种的栖息地不会发生根本性改变,南极磷虾作为南极食物链的核心,依然能在半岛周边海域维持稳定的种群规模,以磷虾为食的企鹅、海豹、鲸类,也能保持现有的分布格局。
但在高排放情景下,海洋变暖会彻底重塑南大洋的食物链。
海水升温、海冰消失,会让磷虾的栖息地持续向南收缩,而适应暖水的樽海鞘会逐渐取代磷虾的生态位。
这种食物链底层的更替,会直接冲击上层的捕食者:依赖海冰和磷虾繁殖的阿德利企鹅,种群规模会持续萎缩,而适应无冰环境的巴布亚企鹅,会不断向南扩张,逐步取代前者的栖息地。
更严重的是,2022年创纪录的低海冰,已经导致半岛周边帝企鹅种群的繁殖全面失败,而在高排放情景下,这种繁殖失败会成为常态,帝企鹅、威德尔海豹等依赖稳定海冰的物种,将在半岛周边濒临灭绝。
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陆地生态系统的变化同样触目惊心。
南极半岛的陆地生物,几乎全部集中在仅占总面积3.2%的无冰区,这些狭小的栖息地,在气候变化面前格外脆弱。
低排放情景下,温和的升温会让本土的苔藓、地衣,以及螨类、跳虫等无脊椎动物,获得更广阔的生存空间,种群规模会出现小幅增长,虽然外来物种入侵的风险有所上升,但依然处于可控范围。
而在中高、极高排放情景下,一切都将反转。
持续的升温会让本土物种不断逼近自身的耐热极限,频繁的极端高温事件,会直接导致本土物种的局部灭绝;与此同时,降雨替代降雪、无冰区连片扩张,会给外来物种的入侵打开大门——随船舶、科考活动、旅游活动来到南极的外来植物、无脊椎动物,会在变暖的环境中快速定殖、扩散,挤压本土物种的生存空间,甚至引发本土特有物种的灭绝。
更隐蔽的风险来自“雨夹雪”和冬季冻雨事件,这类天气会在雪层中形成不透水的冰层,不仅会破坏土壤生物的越冬栖息地,还会阻断陆地生物的食物来源,给整个陆地生态系统带来连锁打击。
人类活动的边界:机遇与风险的双重博弈
南极半岛的气候变化,也在深刻改变人类在这片大陆的活动边界。
这里集中了南极超过80%的旅游活动、绝大多数的磷虾捕捞作业,以及19个国家的44座科考设施,气候带来的环境变化,正在给所有人类活动带来全新的挑战。
低排放情景下,南极半岛的环境变化相对温和,科考、旅游和渔业活动的运营风险整体可控,仅需要针对极端天气事件做出小幅的运营调整。
但在高排放情景下,情况会变得格外复杂:一方面,海冰的减少会让船舶可进入的时间更长、区域更广,旅游和科考的可及性大幅提升;但另一方面,冰架崩塌、冰川退缩、冰面融化,会让科考站的基础设施、冰面机场、补给码头面临严重的安全威胁,频繁的极端天气和冰山崩解,也会让船舶航行、野外作业的风险急剧上升。
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论文特别指出,气候变化带来的影响,还会延伸到地缘政治和南极治理层面。
半岛周边磷虾资源的分布变化,会引发渔业捕捞的区域转移,而无冰区的扩张、资源的可及性提升,也会让南极半岛的地缘竞争更加激烈。
现有的南极条约体系,将在快速变化的环境中,面临前所未有的治理考验。
没有注定的灾难,只有既定的选择
这项研究的核心结论,从来不是渲染南极半岛注定的末日,而是清晰地证明:这片极地大陆的未来,依然取决于人类如何保护。
戴维斯教授在研究中反复强调:“当前,我们正走在中高排放的轨迹上,距离最坏的结局还有距离,距离安全的未来也只差一步。”
低排放情景下,南极半岛的绝大多数生态系统、冰冻圈结构都能得以保留,不可逆的冰川流失、物种灭绝都能被避免;而一旦滑向高排放的轨道,我们留给子孙后代的,将是一个面目全非的南极半岛,以及数百年都无法逆转的环境灾难。
南极半岛从来不是与世隔绝的“天涯海角”,它的变化会通过海平面上升、海洋环流调整、大气循环改变,传递到世界的每一个角落。
这里的冰川消融,会抬升全球每一片沿海地区的海平面;这里的生态系统崩溃,会改写全球海洋的生物地球化学循环;这里发生的一切,都是地球气候系统给人类的最直接预警。
正如这项研究最终传递的核心信息:南极半岛的未来,没有既定的剧本。是留住这片冰雪荒原的纯净与稳定,还是放任它走向不可逆的崩塌,答案,就藏在当下人类的每一个减排选择里。
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