台灣特色的極地研究：海冰全融了，我們得利或受害？

 2022-09-28 記者吳姿賢／專題報導

25年內北冰洋全融，地球將如何？

北冰洋即北極海，以北極點為中心，面積是中國的1.6倍大，海溫長年都在零度以下，洋面上有永久性冰層，最中央的海冰已存在三百萬年。

但受到氣候變遷影響，北冰海的冰層也加速崩解。

錢樺說，北冰洋冬天結冰、夏天融冰，九月中旬是融化最厲害的時候，但仍會存在很大一片冰，不會全部消失；然而，科學家近年發現，北冰洋融化速度變快，以前九月還有一千五百萬平方公里的冰層，近年剩下三百多萬平方公里。

科學家推估，最快2046年，北冰洋在夏季時就會完全無冰。但這也許只是保守估計，從歷史教訓看來，氣候變遷的速度總是比人類預測還要快。

冰川和冰山崩解後產生許多浮冰，在豔陽曝曬的海面上逐漸融化，一隻海鳥停在浮冰上休息。記者陳靖宜／攝影

當北冰洋的冰都消失了，會發生什麼事？錢樺說，海冰會反射太陽輻射熱能，也是地球海洋最低溫之處，對氣候變遷有重要指標象徵意義，此外冰將溶解出大量淡水，改變深層海洋的流動。

錢樺解釋，地球海洋有兩種不同尺度的循環，第一是海洋表面的「大洋環流」，例如台灣東岸的黑潮，第二是海底的「熱鹽環流」，北冰洋海水密度高，可以驅動熱鹽環流將表層氧氣帶到數千公尺以下的深海，是維持海洋生物生命的關鍵。

如今，北冰洋冰層溶解速度加快，意味海洋密度降低。錢樺說，熱鹽環流驅動力可能減弱、甚至終止，深海將失去氧氣供應來源，造成海底生物死亡，細菌分解過程再度消耗氧氣。反之，若沒有細菌分解屍體，厭氧過程又會產生具有毒性的硫化氫，不是留在海底就是跑到大氣，進而影響更多生物。

「這就是進行中的第六次生物大滅絕。」錢樺說。

台灣科學家前進北極圈 極地研究的靈感來自颱風

中央大學組成「台灣北極探索隊」，今年在冷岸群島建立台灣第一座極地研究站。圖／錢樺教授提供

為了研究北冰洋的變化，挪威最北國界的冷岸群島有不可取代的關鍵位置，至今已有十一個國家在這裡成立35個研究站。

中央大學去年組成「北極探索隊」遠赴冷岸群島，首次以台灣團隊的形式進入北極圈，展開跨領域研究，今年又在冷岸群島成立台灣第一座極地研究站。錢樺說，冷岸群島西邊有一股大西洋暖流往北注入北冰洋，「熱水源源不絕」， 若溫度高、流量又大，將加快北冰洋冰層的溶解速度，冷岸群島則位於絕佳觀測點。

過去，科學家都是把船開到結冰的巨大冰層上，跟著冰在大洋慢慢漂，再鑽洞探測冰下海水數據，還需要利用直昇機提供補給。錢樺說，過去一百年做過41次這種研究，上一次是2020年，實驗成本令人咋舌，每次要價新台幣兩億元，「太貴了，台灣怎麼負擔得起？」

幸好台灣有自己的玩法，錢樺想到，大西洋暖流如台灣黑潮，就像「終年不停的輸送帶」，如果把浮球放到「輸送帶」上，可以透過洋流進入北冰洋中心，在輸送過程中，更能持續監測海洋特性跟變化。

這個靈感來自颱風。錢樺說，台灣是世界上研究颱風最理想的地方，吸引許多國際學者，台灣本身對颱風領域專業又熟練，他們原本打算要將浮球放到太平洋測量颱風，分析海洋跟大氣的交互作用，後來改為強化浮球，增加探測海浪的功能，並決定放到北冰洋。

為何要用浮球觀察北冰洋的海浪？錢樺說，全世界科學家對於融冰速度估算一直有很大的偏差值，不夠精準，後來在國際研討會上得到共識：「因為過去海浪對融冰的影響幾乎被忽略了。」

錢樺形容，海浪就像威士忌裡的湯匙，不停攪拌、加快冰塊的溶解速度，當冰塊崩解、碎成小塊時，整體的融化速度又會進一步增快。

中央大學今年組成台灣北極探索隊，到冷岸群島施放8顆海洋浮球，研究風浪跟北冰洋融冰的關聯。圖／錢樺教授提供

這次布放的浮球是中央大學團隊設計製作，錢樺說，一方面是為了省錢，一方面也是希望做出最符合研究需求、可以探測風浪或溫度等各式數據的浮球，這在北冰洋是不常見的實驗，且台灣布放的數量超出其他國家，去年第一次放八顆，今年一口氣放了十二顆，「像撒種子到海上」。

比對這兩年浮球記錄到的海洋變化，錢樺「嚇了一大跳」，一度以為浮球出問題，因為海洋表面溫度明顯增高，後來比對衛星遙測及其他國家資料，發現浮球沒壞，2022年七月的海洋溫度，真的比過去20年平均高了兩度。

海溫上升釀強颱 同時造就「藍色經濟」

「兩度對海洋是相當誇張的數字」，錢樺解釋，水的比熱非常高， 一點點溫度增減就會造成極大的熱量改變，颱風形成過程中，只要海洋表面溫度差了些，颱風強度就會截然不同。

錢樺說，今年極地大氣溫度也屢創新高，先前他在冷岸群島量到破紀錄高溫，本來很興奮，結果後來「每天量、每天都破紀錄」，最後反而感到非常不安，這跟七月的歐洲熱浪不無關聯。

根據統計，冷岸群島增溫幅度比北極平均高了2至2.5倍，陸地冰河、積雪因此溶解，今年兩個月內就有四百億公噸的水流入海洋，錢樺認為，這再次證實氣候變遷的速度愈來愈快，值得警惕。

融冰造成海平面升高，IPCC AR6報告推估，全球增溫兩度將導致台灣海平面上升0.5公尺，增溫四度將上升1.2公尺。錢樺說，台灣海峽潮差本來就很大，台中五公尺、桃園三公尺、高雄跟淡水一公尺，所以多0.5公尺影響不算劇烈，但海平面並非全球均勻上升，其他地區可能受到嚴重衝擊。

不過，融冰也會帶來正面影響。「任何事物都是一體兩面」，錢樺舉例，北冰洋若融化，將開出一條海運捷徑，從亞洲到歐洲、美洲將有「快速道路」可走，距離短又沒有海盜，省油省時間，台灣船運可望發展更興盛的「藍色經濟」。

氣候暖化對格陵蘭的漁夫帶來好處，同時也迎接新的困難。洋流變化帶來豐沛養分、吸引魚群。但冰山崩落與漂流程度加劇，航運受阻，連帶影響漁業出口。記者余承翰／攝影

錢樺說，有些國家因為氣候變遷得利，有些國家反而受害，很難一言以敝之，但問題是氣候變遷速度實在太快，整個生態系根本來不及因應變化，因此要盡量減緩氣候變遷的速度，生態系才有時間調適。

為了解氣候變遷，極地是不可或缺的重要角色，錢樺說，極地對氣候變遷最為敏感，當台灣升溫一度，極地可能已經升溫三度，且極地反應速度總是比較快，每次在極地發生的事情，過幾年後也會在其他地方陸續「重現」。因此，藉由極地研究可以了解氣候變遷的影響程度跟未來效應。

「極地並不神秘，只是台灣人對它太陌生」，錢樺說，台灣位於亞熱帶，距離極地太遙遠，但現在全球有數以千計、萬計的科學家夜以繼日投入研究，他不敢說自己的研究能夠帶來重大影響，但台灣不能缺席，應善盡在國際科學上的責任跟義務，用台灣特有的研究專長跟全球合作，「讓極地在台灣不再神秘」。