全球氣候暖化,北極冰層以極快的速度融化,科學家預測,北極海冰可能會在近十年內融化殆盡。為了避免海冰溶化,加拿大非營利組織 Arctic Ice Project 提出大膽的解決方案:在冰層撒上「玻璃」。

北極海冰的重要功能:反射陽光,避免地表吸收熱能

北極海域覆蓋大量的海冰,不但提供了北極熊的棲息地,更重要的,是將陽光反射回太空,讓地球表面保持適當的溫度。然而,溫室效應正讓北極海冰消融。雖然海冰溶化不會影響海平面,但本該被反射回太空的陽光將被海水吸收,造成海洋溫度上升,接著更多冰層融化,露出更多海面,吸收更多陽光,產生惡性循環,讓氣候暖化加劇。

科學家預測,若北極的所有海冰溶化,其所造成的暖化效應,相當於以現在人類排放二氧化碳的速度,連續排放 25 年所造成的暖化效果,將會改變全球的大氣型態,造成激烈的乾旱、水災與熱浪。

因此,加拿大非營利組織 Arctic Ice Project 提出構想,計畫在北極冰層撒上玻璃粉末,將陽光反射回去,期望海冰可以重建,讓北極發揮反射陽光的功能,緩和全球暖化。

北極夏季冰層。圖片來源:Arctic Ice Project

玻璃粉末直徑僅 65 微米,就算冰層融化也能浮在海面反射陽光

北極主要有兩種海冰,一種是夏天不會融化,存在時間達千年以上的古老海冰,這種冰非常白,陽光反射率極高;另一種是冬天形成,但夏天就會融化的新海冰,它們比較薄,也比較暗,反射率較差。Arctic Ice Project 的技術長 Leslie Field 心想,是否能將玻璃撒在冰上,讓新海冰能度過夏天,並再經過多次冬天的強化,形成堅硬的冰層?

Field 認為,二氧化矽是製作玻璃粉末的最佳材料。微觀來看,這些粉末分別是直徑 65 微米的「玻璃珠」,而且這些珠子是中空的,因此就算冰層融化,它們也能浮在海面上反射陽光。

過去 10 年,Field 的團隊在美國與加拿大的湖泊做實驗,得到不錯的結果。例如明尼蘇達州的湖泊實驗,薄薄的玻璃層就提升 20% 的反照效果,成功減緩融化,當其他地方的冰塊融化,覆蓋玻璃層的冰層仍保有 1 英尺(約 30 公分)的厚度。

執行實驗的 Arctic Ice Project 研究團隊。圖片來源:Arctic Ice Project

學界質疑:影響食物鏈、海流降低反射效果

對於 Field 的計畫,科學界認為立意良好,但也提出不少質疑。

有學者質疑玻璃粉末的安全性。Field 回應,二氧化矽廣泛存在於自然環境,因此這些玻璃很安全。若動物攝食這些粉末,根據實驗,已證實對兩個物種無害。

生物學家擔心玻璃粉末會影響食物鏈。學者認為,這些粉末會阻擋陽光,減少水下藻類接收的陽光,改變它們的族群數量,進而影響魚類、海豹、北極熊,衝擊食物鏈。此外,這些粉末的尺寸與矽藻相似,若沉入海底,可能就會被海底的生物食用,造成它們營養缺乏。

對此,Field 表示,這些粉末大多能保持在水面上。Field 計畫測試粉末對浮游生態系的影響,若有傷害,就會設法降低;此外,Field 也在考慮是否要更改材料,讓粉末能在水中溶解。

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但環境科學家 Mark Serreze 提出質疑,若這些粉末在海流快速的水域,它們很快就會消散,降低反射陽光的效果。

財務也是問題。其實 Field 不打算在整個北極灑玻璃,而是那些特別脆弱,融化特別快的地方,例如格陵蘭的 Fram 海峽。根據 Field 的模型,保護當地冰層的效益較高。但就算僅是 Fram 海峽,每年的玻璃製造、運送等費用預估就要 10 億到 50 億美元(約新台幣 300 億到 1500 億元)。Field 表示,相較於美國在 2017 到 2019 年因氣候災害而損失的 4600 億美元(約新台幣 13.8 兆元),50 億美金的成本相對小很多。

Field:灑玻璃只能治標,減碳才能治本

今年夏天,北極海冰覆蓋面積創下新低,對抗全球暖化刻不容緩。Field 承認,在海冰灑玻璃僅能治標,無法解決全球暖化的根本問題:碳排放。Field 將灑玻璃視為爭取時間的手段,延緩全球暖化的速度,讓人類能有更多的時間減碳。

Field 總結道,「在北極灑玻璃,是我希望人類永遠都用不到的後備計畫。」希望人類能在環境完全惡化前,就能從根本解決問題。

參考資料

BBC》、《Arctic Ice Project

(本文提供合作夥伴轉載;首圖來源:Pixabay CC Licensed。)

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