研究團隊新技術 可凍結北極海冰

 

英國政府資助的公司 Real Ice 正在加拿大北極的劍橋灣(Cambridge Bay)進行一項氣候工程實驗,希望透過人工增厚海冰來延長其存續時間。

研究團隊在冬季氣溫低至攝氏零下 40 度時,在海冰上鑽孔,將海水抽到冰面。海水很快結冰,使原本約 1.5 公尺厚的海冰增加約 50 公分厚度。

當夏季融冰開始後,研究人員發現人工處理區域仍保持明顯的白色,而周圍天然海冰已出現大片藍色融水池。從空拍圖甚至衛星影像都能看出這塊「白色島嶼」。


為何北極海冰重要?

北極海冰具有很高的反照率:

  • 海冰可反射約 70% 的太陽能量
  • 開放海面僅反射約 7%

因此海冰減少後:

  1. 更多海水暴露
  2. 海洋吸收更多熱量
  3. 溫度進一步上升
  4. 海冰融化加速

形成惡性循環。

過去 45 年來,北極夏季海冰面積已減少約 40%。部分科學家擔心,到了 2030 年代,北極夏季可能接近無冰狀態。


實驗結果

今年的試驗區:

  • 面積約 450 公尺 × 450 公尺
  • 共抽送約 5 萬噸海水
  • 抽水系統運作約 1080 小時

研究團隊發現:

  • 去年海冰增厚約 30 公分
  • 今年增厚約 50 公分

雖然看似不多,但研究者估計:

  • 可讓海冰多存活約 7~10 天
  • 對維持反照率具有重要作用

此外還出現意外發現:人工形成的冰似乎比天然冰更明亮、更能反射陽光。

研究人員推測:快速結冰過程困住較多氣泡,使冰層更不透明,因此反射效果更佳。


排水孔新實驗

Real Ice 團隊還測試另一種方法。研究人員在冰面鑽出直徑約 5 公分的小孔。

結果發現:

  • 融水會迅速流入孔洞
  • 孔洞會自行擴大
  • 原本被融水覆蓋的白色冰面重新暴露

由於白色冰面比藍色融水池更能反射陽光,因此可能進一步延長海冰壽命。初步結果顯示這些孔洞周圍區域確實變得更明亮。


當地因紐特人的看法

當地居民主要為因紐特人(Inuit)。對他們而言,海冰不只是自然環境,更是:

  • 交通路線
  • 狩獵通道
  • 捕魚活動場所
  • 文化生活的重要基礎

當地向導 Kyle Weese 表示:

  • 現在結冰時間比過去更晚
  • 春季融冰速度更快
  • 海冰明顯變薄

他認為這項計畫雖然乍聽瘋狂,但目的在於保護環境,因此願意支持研究。


是否能大規模實施?

最大的問題在於規模化。如果靠人力操作:

  • 成本極高
  • 幾乎不可行

因此團隊正開發:自主水下無人機(Autonomous Underwater Drones)

構想是:

  • 無人機在冰層下移動
  • 自動鑽孔
  • 將海水抽到冰面
  • 完成後繼續前往下一區域

研究人員認為,在冰下工作反而比在極寒冰面上行動更容易。


成本估計

研究團隊粗估:若要阻止北極海冰持續縮減,

長期成本可能約:100 億美元(10 billion USD)

研究者指出,這與全球前 100 大石油公司在油價飆升時不到兩週所獲得的額外利潤相當。


爭議與批評

許多極地科學家對此持懷疑態度。批評者認為:

  • 大規模干預自然系統風險未知
  • 可能造成生態傷害
  • 容易讓人誤以為氣候工程能取代減排

他們強調:減少碳排放仍是解決氣候危機的根本方法。


生態風險

目前仍有許多問題尚未解答:

  • 抽上海冰表面的鹽分會如何影響生態?
  • 是否改變微生物群落?
  • 是否影響海豹與北極熊築巢?
  • 是否造成其他長期環境影響?

研究團隊表示,這些都是未來研究重點。


Real Ice 的願景

Real Ice 並不主張以此取代減碳。

他們希望回答三個核心問題:

  1. 海冰增厚是否真的有效?
  2. 是否存在重大副作用?
  3. 能否以合理成本大規模推行?

執行長 Andrea Ceccolini 表示,他最大的願望是未來由北極原住民社群主導這項工作,透過保護海冰來維持當地文化與生態系統,因為在他看來,這本質上是一項「生態保育計畫」。

 

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