气候变化与岛屿消失

海上岛屿的消失是令人不安的,但海平面上升的故事比这要复杂得多。

其实,岛屿消失的事情非常常见。世界上消失的岛屿有:密克罗尼西亚消失了8个,所罗门群岛消失了5个,日本北海道附近消失了1个。然而,最近由西蒙弗雷泽大学的沿海地貌学家保尔·肯克领导的一系列研究显示,像图瓦卢这样的岛屿国家(长期以来是海平面上升威胁的典型代表)不仅没有消失,反而岛屿还在变大。怎么理解这个现象呢?低洼岛屿是否注定有一天会被淹没在海平面之下?

当我们谈到岛屿的消失时,一般都是指那些小而低洼的岛屿,它们往往是以下几种:有些是火山喷发形成的岛屿,当海底火山喷发,熔岩堆积形成的小岛。通常这些岛屿极不稳定,很难保留下来,特别是在南太平洋的那些火山岛。当这些火山岛位于海平面之上时,珊瑚息肉会在这些新岛屿的斜坡上生长,它们不太靠近地表,在火山锥周围形成环状。如果火山陆地逐渐被侵蚀或出现消退现象,剩下的只是珊瑚及其积聚的物质,通常呈环状,称为环礁,中间一般有一个浅水潟湖。如果在较大岛屿上,当更多的地质活动迫使它们升高时,可能会有更大的平坦区域而不是潟湖。

大多数低洼岛屿是障碍岛,通常是由潮汐、波浪和风将沙子和沉积物向一个特定的地方堆积形成,障碍岛受相邻海岸形状和轮廓的影响大。在热带地区发现的环礁,其形成需要有浅水珊瑚的茁壮成长,而障碍岛在世界很多地方都可以找到。

沿海侵蚀会影响更大、更高的岛屿,但是,会不会造成岛屿的消失呢?只有海拔低的岛屿才有消失的风险。世界范围,障碍岛几乎无处不在,从加拿大的“海洋时代”(加拿大东部地区,由三个省组成),到欧洲西北部的弗里西亚群岛,再到美国东海岸的所有地方……障碍岛通常不是島屿消失问题关注的焦点,人们关注的最大焦点是南太平洋的环礁岛。

“太平洋作为一个大盆地,具有更大的变异性。”伍兹霍尔海洋研究所的沿海地貌学家安德鲁·阿什顿说。气候变化中的厄尔尼诺和拉尼娜事件交替影响,其中温水和冷水的循环改变了气候,对南太平洋的影响很大,特别是热带气旋等风暴。太平洋的许多岛屿位于“南太平洋汇合区”。汇合区的风来自两个独立的区域(通常是一个冷区和一个热区),相互交叉碰撞,导致大量的降雨和风。当汇合区的风与厄尔尼诺事件相结合时,会造成更多的降雨和风。当前的全球气候变化只会使这种情况变得更加严重。

沙质的低洼岛屿并不固定,不会像陆地那么稳固。障碍岛基本上总是处在不断的变动中,有时会消失,有时又会再次出现,或分成两部分,或沿着海岸向上移动。环礁也会发生这种情况,海浪、风暴会推动环礁周围的沙子和沉积物。有时候曾经的沙洲会被水淹没,现有的岛屿会长出新的分岔或者延展,有时岛屿会消失。所有这些都没有考虑到海底地球内部的构造变化,构造变化也可能会导致岛屿上升或者下降。另外,由于涨潮或者落潮,一些岛屿一部分时间会在水上,而另外一部分时间会在水下,从某种意义上讲,这些并不是真正的岛屿,因为它们不能支持陆地生物的生长。

当我们谈论消失岛屿的时候,人们一般认为罪魁祸首是海平面上升,当然,事实也确实如此。整个海洋,这个几乎全球相互联系的最大水体,其行为是极其疯狂的,并且非常复杂,大多数人无法了解, 包括许多科学家。海平面在19世纪后期之前的几千年非常稳定,但自19世纪后期以来,海平面一直在稳步上升。

我们一直说“平均”这一概念,即表示世界的平均海平面是在上升,但是也有例外,因为世界各地的海平面变化情况都不一样。事实上,在很多地方,海平面正在下降,这种不稳定的原因有很多:一些是本地原因的,一些是区域性原因的,一些是全球性原因的。有些变化要持续数十年的周期,或是季节性的,或以千年规模的节奏进行的。有些变化的原因是纯自然的,有些原因是受人类活动的影响。

这些即将消失的岛屿,我们现在还可以看到它们的面貌,几十年后,它们将永沉海底。目前,导致全球海平面上升的最大原因,不是冰川融化,而是热膨胀现象。冰川融化确实也能造成海平面上升,但是,热膨胀的影响更大。

热膨胀是物质(包括海水)响应温度变化而改变其体积的趋势,即我们通常所说的热胀冷缩。当温度升高时,水分子会吸收额外的能量并向外反弹,这会占用更多的空间,但并不是非常多的空间,而是只是一点点空间,但是,当你谈论像全球海洋这样庞大的东西时,任何分子级水的体积扩张都会转化为大量的水。

研究人员预计,这只是海平面上升的开放行为。接下来是冰川和冰盖的广泛融化,这将对海洋产生更为疯狂的影响,而不仅仅是向海洋添加水。冰川作为大质量的物体,实际上也有重量,重量将水拉向地球,当冰川融化时,地球吸引重力会转移到海洋,海洋的体积会膨胀,因此,其他地方的海岸将不得不应对膨胀的水、冰川融水和正常的海水。

这些因素都将会对世界上低洼地区(岛屿)产生重大影响。但是,研究人员并不认为岛屿正在快速消失。在最有可能消失的独立岛屿国家中,图瓦卢位居榜首。但2018年保尔·肯克对所有组成图瓦卢的101个岛屿进行了研究,这些岛屿包括所有小岛屿和低洼岛屿,研究的结果让人难以置信。在过去40年中,大约四分之三的图瓦卢岛屿实际上是在变大,只有四分之一的岛屿出现退缩现象。在此期间,图瓦卢的实际面积增加了近3%,但这并不是说图瓦卢目前已经脱离了消失的危险期。

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