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18万张照片揭示格陵兰命运
来源:     作者:      2016-10-08 16:55       
摘要:Anders Bjørk看上去像一个从19世纪的极地远征油画中走出来的人。他身材颀长、体格健壮,热爱户外运动。同时,从大学时期起,Bjørk就被格陵兰岛的冰川和峡湾深深吸引,并在夏季带领游客到那里参观。直到现在,他依然会在每个夏天到岛上探险,测量那里正在消退的冰盖。



丹麦地质学家LaugeKoch(中)和同事在一架开放式的海因克尔战斗机驾驶员座舱旁。该团队曾在1932 年利用这家战斗机调查格陵兰东部的状态。图片来源:Arctic Institute


Anders Bjørk看上去像一个从19世纪的极地远征油画中走出来的人。他身材颀长、体格健壮,热爱户外运动。同时,从大学时期起,Bjørk就被格陵兰岛的冰川和峡湾深深吸引,并在夏季带领游客到那里参观。直到现在,他依然会在每个夏天到岛上探险,测量那里正在消退的冰盖。


不过,今年在丹麦哥本哈根一个令人愉悦的春日,Bjørk并没有出门冒险,而是在进行一项更加安全的“侦探”。在丹麦国家档案馆的中心,他穿梭在泛黄的档案中间,筛选着数十年前丹麦牧师和村官沿着格陵兰海岸记录的天气日志和海洋温度记录。


“我开始坐在旧地图和资料中间。”他说,“我发现这些东西和野外工作一样令人着迷。”Bjørk说。自从他在哥本哈根市外一个17世纪的城堡中偶然见到数万张上世纪30年代航拍的格陵兰岛照片之后,他就开始对这些档案以及遥远的冰川开始了10年的探索。


Bjørk与其哥本哈根自然历史博物馆的同事均是冰川历史学家。他们正在梳理古老的文件记录,了解19世纪以来格陵兰岛的冰盖和冰川如何变化。这是气候学家预测该岛未来变化的重要信息。


随着极地气温比地球上任何其他地方的温度更快地升高,格陵兰每年正在丢失2000亿吨冰,并导致全球海平面持续上升。预测显示,到21世纪末,格陵兰岛冰川融化可能导致全球海平面上升30厘米。如果格陵兰岛的冰川全部融化(未来几个世纪可能会发生),那么它将会导致海平面升高6米以上,足以淹没美国纽约、迈阿密等大型海滨城市。


但是这样的预测同时存在很大的不确定性,其部分原因在于研究人员缺乏关于格陵兰岛历史气候的基本资料。卫星数据仅能追溯到40年前,这正是Bjørk及其同事仔细研究这18万张照片以及其他资料的原因。这些资料记录了近代史上冰川在气候变冷和变暖时如何进退。


史诗般的探险


Bjørk对极地探索的着迷可以追溯到儿童时期。和很多丹麦人一样,他在很小的时候就开始学习航海。随着时间的推移,他开始进行一系列越来越壮丽的科学探险航行。


在Bjørk所做的最富挑战性的远征中,他和一小队拥有共同爱好的科学家在2011年驾船穿越了暴风肆虐的南大西洋。瑞典隆德大学第四纪地质学家Svante Björck曾租赁了一艘双桅帆船,从福克兰群岛驶往地球上最遥远的有人栖息的特里斯坦—达库尼亚群岛。在13天的去程中,Bjørk曾连续数夜待在甲板上不曾合眼,观察风暴来时桅杆的活动情况,帮助船长驾驶帆船穿越怒涛巨浪。“当时的场面非常骇人,我以前从未经历过如此情形。”他回忆说。返回到乌拉圭则用了33天,其间他们还要和无情的信风作斗争。然而,他表示,随后收获的气候数据和难以忘怀的冒险经历证明这一切都是值得的。


10年前,Bjørk听说哥本哈根的一个地方存满了上世纪30年代拍摄的格陵兰岛航空照片,他对这些历史文献的兴趣被点燃了。在城外一个废弃的城堡中找到这些资料后,Bjørk知道自己有了一个独特的研究机会,这项工作让他花费了许多年,在堆成一排又一排的装满光敏底片的箱子中寻找有用的资料。


在扩展研究的过程中,他见到了上世纪40年代至70年代在丹麦—美国航拍调查期间拍摄的更多图片,此后又找到了丹麦测绘探险队在1978~1987年拍摄的照片。现在,他已经积累了18万张航空拍摄的照片。“这些瞬间性的记录包括了空中和陆地上拍摄的整个海岸冰川状况的照片,对于未来的研究人员有着极为重要的价值。”丹麦船长Carl Gabel-Jørgensen在1935年的报告中写道。


来自上世纪30年代的照片集包括1万张空中摄影图,它们是科学家驾驶着开放式驾驶舱飞机在海拔4000米的高度用旋转棱镜摄像机拍摄的。Bjørk及其同事曾利用这些图片以及最近拍摄的航空图和卫星图制作了80年来格陵兰南部132座冰山如何前进及退化的记录。他们发现这些冰川在两个暖期都在退化,但很多冰川在最近数十年的温度记录中退化更多。


这项历史研究的发现预示着当前的冰川退化持续时间比认为的更长,而且在过去一个世纪的波动更加显著。“这是从更长远的视角帮助人们了解现在经历的迅速变化。”布法罗市纽约州立大学冰川学家Beata Csatho说。


重见天日的宝藏


现在,Bjørk在哥本哈根极地研究所的工作比前往格陵兰岛探险的工作安静得多,但其回报却同样丰厚。该中心的档案馆拥有关于丹麦科学家格陵兰探险的珍贵记录和回忆录,这都是这个北欧王国文化DNA的一部分。当他徐徐打开丹麦探险家Hinrich Rink在1985年绘制的一幅地图时,Bjørk的脸上流露出一名艺术爱好者的喜悦。他轻轻地打开装订的相册,浏览坐着海豹皮制成的小船的因纽特村民,然后打开了一张让他最感兴趣的图,其中描述了冰川及其厚度。


“Rink和后来的探险家仔细地记录了他们在哪里探险,我们可以相信他们所画的正是亲眼看到的。”他说,“他们的热情和准确性是送给我们的礼物。”


Bjørk的很多工作都是与其同事、地理学家Kristian Kjedlsen一起完成的。两人共用自然历史博物馆的一间办公室,墙上则贴着格陵兰岛地图和极地照片。在一项研究中,他们与同事仔细地挑选了具有地理特征的老照片,比如冰碛石以及植被线等,这些是19世纪末小冰河期大范围内的冰川外貌。


他们利用这些数据以及近期的航空调查,了解冰川的高度如何变化。研究结果表明,从2003年到2010年的冻冰年流失速率是20世纪平均数据的两倍。此外,显著的空间差异似乎能够确定,冰盖对气候变化的回应是受地下岩床的地形以及注出冰川流向海洋的峡湾几何结构所支配。


任性的冰川


格陵兰的冰川在过去一个世纪可谓变幻无常,在一些地方前进,而在另一些地方却在后退。通过发现这些变化何时发生以及在何种条件下发生,Bjørk及其同事希望能够了解冰盖的复杂机制,这是对冰川进退进行准确建模所丢失的一环。


但是了解冰盖的行为需要观察尽可能多的单个冰川。这正是Bjørk及其团队现在所做的工作。他们利用所有可获得的格陵兰历史记录,包括那些探索最少的北部高地的冰川图片以及现代卫星成像资料,希望前所未有地重建格陵兰岛屿309个最大冰川的历史。


照片并非唯一的信息来源。在一个阳光明媚的午后,Bjørk在极地研究所查看德国地质学家 Alfred Wegener最后一次探险时勾勒的草图,这是1930年11月Wegener在格陵兰中部一个营帐中去世前不久的作品。还有一些册子记载着科学家在19世纪末期的一次冷潮中进行野外考察时关于冰川的解说。


到目前为止,Bjørk已经发现了约600幅草图和画作,它们或有助于解释航空照片出现之前格陵兰冰川的状态。为了弥补空缺,他还会私下咨询一些拥有相关收藏品的地质学家。“新信息正在从四面八方涌过来。”他说。


最终,这项历史研究的目标是向前看。加上数十万年来的古气候数据,Bjørk及其同事关于最近历史的发现增加了冰盖建模预测的信心。宾夕法尼亚大学帕克分校冰川学家Richard Alley说:“我们需要历史以及现在的观察来建造及验证预测模型。”


对于Bjørk来说,历史性的研究已经超越了科学的范畴。它还将Bjørk与其所崇拜的科学先驱以及探险家联系起来,Bjørk非常感谢他们的传说最终能够重建天日。“这是北欧历史的一部分。”他说,“也是对于现代科学的馈赠。”(晋楠)