北極海冰的重要功能:反射陽光,避免地表吸收熱能
北極海域覆蓋大量的海冰,不但提供了北極熊的棲息地,更重要的,是將陽光反射回太空,讓地球表面保持適當的溫度。然而,溫室效應正讓北極海冰消融。雖然海冰溶化不會影響海平面,但本該被反射回太空的陽光將被海水吸收,造成海洋溫度上升,接著更多冰層融化,露出更多海面,吸收更多陽光,產生惡性循環,讓氣候暖化加劇。
科學家預測,若北極的所有海冰溶化,其所造成的暖化效應,相當於以現在人類排放二氧化碳的速度,連續排放 25 年所造成的暖化效果,將會改變全球的大氣型態,造成激烈的乾旱、水災與熱浪。
因此,加拿大非營利組織 Arctic Ice Project 提出構想,計畫在北極冰層撒上玻璃粉末,將陽光反射回去,期望海冰可以重建,讓北極發揮反射陽光的功能,緩和全球暖化。
▲北極夏季冰層。圖片來源:Arctic Ice Project
玻璃粉末直徑僅 65 微米,就算冰層融化也能浮在海面反射陽光
北極主要有兩種海冰,一種是夏天不會融化,存在時間達千年以上的古老海冰,這種冰非常白,陽光反射率極高;另一種是冬天形成,但夏天就會融化的新海冰,它們比較薄,也比較暗,反射率較差。Arctic Ice Project 的技術長 Leslie Field 心想,是否能將玻璃撒在冰上,讓新海冰能度過夏天,並再經過多次冬天的強化,形成堅硬的冰層?
Field 認為,二氧化矽是製作玻璃粉末的最佳材料。微觀來看,這些粉末分別是直徑 65 微米的「玻璃珠」,而且這些珠子是中空的,因此就算冰層融化,它們也能浮在海面上反射陽光。
過去 10 年,Field 的團隊在美國與加拿大的湖泊做實驗,得到不錯的結果。例如明尼蘇達州的湖泊實驗,薄薄的玻璃層就提升 20% 的反照效果,成功減緩融化,當其他地方的冰塊融化,覆蓋玻璃層的冰層仍保有 1 英尺(約 30 公分)的厚度。
▲執行實驗的 Arctic Ice Project 研究團隊。圖片來源:Arctic Ice Project
學界質疑:影響食物鏈、海流降低反射效果
對於 Field 的計畫,科學界認為立意良好,但也提出不少質疑。
有學者質疑玻璃粉末的安全性。Field 回應,二氧化矽廣泛存在於自然環境,因此這些玻璃很安全。若動物攝食這些粉末,根據實驗,已證實對兩個物種無害。
本文獲《科技報橘》授權刊登,原文:為了減緩北極冰層融化,科學家提出大膽計畫:在冰上灑玻璃