造雪工程能否阻止南极冰盖坍塌？

7月17日，发表在《科学进步》杂志上的一项研究在微博上进行了热门搜索，导致网民几乎“片面”地否认和质疑。

事实证明，为了遏制全球变暖的趋势，科学家们已经想出了一种应对方法，即在南极洲西部喷洒数百亿吨人工雪。专家表示，这可能会防止脆弱的冰盖崩溃，保护世界各地的沿海城市免受海平面上升的影响。

回顾人类历史，这种改造地球系统的工程思想并不独特。为什么这个造雪工程受到如此多的批评？对此，《中国科学》杂志邀请了相关专家对其进行解读。

尽量防止接地线进一步后退。

据报道，全球变暖导致南极冰雪大量融化，西南极地冰盖正在强烈融化。

该研究报告的作者之一、波茨坦气候影响研究所的德国教授安德斯·勒沃曼(Anders Levermann)表示，南极西部的冰帽受到海平面上升危机的冲击最大。现在沿海冰川已经阻止了一些内部冰雪的融化，但是它们正在被变暖的海水侵蚀。一旦南极西部的冰盖崩溃，海平面将全面上升，纽约和汉堡等沿海城市将被淹没。

尽管停止燃烧化石燃料仍是应对气候危机和海平面上升的关键，但释放到大气中的温室气体可能已经注定了南极洲西部冰盖的融化。换句话说，冰冻地区的加速消失不能通过停止或减少人为排放来阻止。

为此，相关人员建议使用12000台大功率风力涡轮机将海水抽到1500米的高度。在那里，海水将被冻结成雪，并落到南极西部的冰原上。当雪冻结成冰后，冰原的重量将会增加，以防止其进一步坍塌。根据计算机模型计算，科学家们相信，在10年内，通过在南极洲宋道冰川上的斯维兹冰川周围建造7400亿吨的雪，南极洲西部的冰原可以稳定下来。

这个假设有理论基础吗？这里必须提到一个概念:地线。

事实证明，由于南极大陆足够厚，大多数沿海城市都形成了冰架。其中，基岩、冰层和海水的交汇点被称为“接地线”，它决定了冰川退缩和崩塌的速度。

中国科学院西北生态与环境资源研究所副研究员李传金告诉《中国科学新闻》，冰层的“接地线”通常深入冰架的海岸。由于全球变暖的影响，温暖的海水不断侵蚀和融化“接地线”处的冰层，导致“接地线”加速向南极大陆中心移动。“这项研究还利用人造雪给冰川的后端增加一点重量，使其保持向下，防止地线进一步后退，从而保持冰川的相对稳定性。”

艰难的造雪工程

"我们已经惊动了南极洲的巨人."安德斯·勒沃曼在接受媒体采访时说，如果不对冰盖采取相应措施，它可能会达到不可逆转的地步。然而，该项目遭到了包括中国科学家在内的各国科学家的质疑。

英国南极调查局的地球物理学家罗伯特·拉尔特认为，这样一个地球工程计划，如果可行的话，只是一个非常昂贵的方法。

“如此大的工作面积和如此大量的人工冰雪对全球气候变化产生了一定程度的影响，包括海平面的大幅上升和下降，不亚于一个人工小冰期的能量。这个想法有点类似于制造一台永动机。”自然资源部第二海洋研究所研究员王在接受《中国科学》采访时评论道。

李传金认为，如果该计划付诸实施，在理论和技术上都将出现许多意想不到的问题。

首先是冰川运动的不确定性。冰川是一种塑性流体。虽然理论上它可以挤压冰川的后端，这样接地线就不会后退，但它也增加了顶端的重量，这可能会加速冰川的运动，最终会适得其反。

另一方面，尽管科学家已经改变了冰川的状况，但他们没有考虑海水对冰架顶部的影响以及海水对冰川底部的侵蚀，这可能导致冰川更容易崩塌的迹象。

然而，如果成千上万的风力涡轮机要“把水吹进雪里”，实际操作就更加困难了

“尽管从技术上讲是可能的，但南极冰盖的力量，即片麻岩风，可能会在将水抽到如此高的高度后产生干扰。动态的片面性风从冰盖内部吹出来，这可能会将水蒸气直接吹向海洋，从而阻止降雪在内陆形成。李传进说。

“如果我们想让12000台强力吹雪机运转，能量来自哪里？”李传金提出了问题。相反，当海水被高高地吹成雪时，会产生大量的热量，导致冰川和海水变暖。增加的融水可能会增加冰川底部的滑动性，但会使冰川流动得更快。

此外，该项目还可能产生一些污染，包括大噪声，这将对南极生态系统产生巨大影响。"可能的损失比科学家计算的结果高得多。"李传金说。

随后的影响可能比事件本身更大

几十年来，为了遏制全球变暖，科学家们提出了许多关于地球工程的理论方案，但每种方法的实施都面临着各方面的巨大挑战。

例如，通过向大气中排放硫酸盐气溶胶来产生更多的云，反射太阳辐射的能力增强，导致到达地面的太阳辐射减少。但同时，海洋会变得更酸，天空会变得更暗，降雨模式可能会受到影响，修复臭氧层的努力也会放缓。

一些科学家还建议往海里扔一些铁。铁是海洋浮游生物的营养物质。如果浮游生物大量生长，它可以吸收更多的二氧化碳。然而，科学家在实验中发现，倾倒的铁屑确实在海里引起了一场盛宴，但它们在沉入海底之前被一群甲壳类动物吃掉了。

李传金认为，地球工程有望减少或延缓全球变暖的潜在影响，使地球更适合人类居住，具有一定的现实意义。

“但不可否认的是，许多地质工程项目规模过大，其后续影响可能比事件本身更大。”他说，任何地质工程项目都需要非常仔细的理论计算和实际情况的模拟，包括一些模拟信息的内容，以尽量减少可能的负面影响。