自从人类开始藐视自然之后,许多积少成多的“孽力回馈”就开始凸显出来,搞得人类十分头疼。
这之中影响最大的可能就是全球变暖了,别看只是温度的增长,却像是打开了各个地区的“潘多拉魔盒”。
动物的生存环境受到了全球变暖的影响
北极穿上短袖,万年冰川融化,热浪炙烤全球……
激怒自然的惨痛后果,终将由人类自己吞噬!超出生存极限的高温天气持续出现,只是一个开始…
01
“末日冰川”或提前崩溃
“末日冰川”前方的科考船。Alexandra Mazur / 哥德堡大学
近日发表在《自然》杂志上的一篇文章称,水下机器人的勘测结果表明,南极所谓“末日冰川”,亦即“思韦特斯冰川”的消融速度,有可能在短时间内达到极端峰值。
位于南极洲西部的“思韦特斯冰川”,面积相当于整个英国。之所以又被称为“末日冰川”,是因为假如它全部融解,会导致全球海平面上升0.9至3米。
而受气候变化影响,这块巨冰目前的消融速度已经是30年前的2倍,其每年失去的冰量大约有450亿吨。
而最新分析结果显示,目前的冰川年消退率已达到大约2.1至2.3千米,比2011至2019年间快几乎3倍。研究人员认为,这意味着“思韦特斯冰川”消融速度就会成倍地变快。
此前已经有水下机器人探测到,在“思韦特斯冰川”底部,存在令人吃惊的温暖水流。这样的水流无疑会加速冰川与支撑点的脱钩。而一旦脱钩,那么只需几年,其消融速度就有可能是史无前例的。
“末日冰川”底部海床上,曾对冰川起过支撑作用的突起附近,存在着大量奇特的平行沟槽。Alastair Graham / 南佛罗里达大学
02
“北极甲烷”正被唤醒
此前大家听得比较多的应该都是有关于南极的变化,却不知道北极也一直在憋着“放大招”,因为在北极其实藏着1.4万亿吨“休眠”的甲烷。
北极甲烷大爆发
此前人类在寻找新能源的时候,将海底的可燃冰当成了未来石油的替代品,可是拖了这么久都没有开始开发,除了受限于技术以外,更重要的是不想在开发的过程中让大量的甲烷释放出来。
相较于二氧化碳来说,甲烷这种温室气体的影响作用会更强,效应是二氧化碳的23倍左右。
甲烷等温室气体对温室效应的影响
在北极的海洋当中就含有大量的甲烷,这些甲烷小气泡冒出海面的时候,人们并未注意到有什么异常。可是随着全球变暖对各个区域都产生了影响,科学家开始察觉到在北极海面之下蕴含的危险。
甲烷作为一种有机化合物,在常温之下是无色无味的气体,一般来说是比较稳定的。
可是它对温度和气压的要求还是比较高的,所以当全球变暖影响到北极海域的温度时,海底的可燃冰就将甲烷分解了出来,这些甲烷正是我们看到的一串串小气泡。
此前,英国国家海洋学中心研究人员乘坐一艘英国皇家科考船,考察了北极地区的西斯匹次卑尔根海域。他们使用声纳探测到从海底升起的甲烷气泡串数量超过250个,已收集了不同深度的气泡样本进行分析。
甲烷冻结形成的“气泡冰”
科学家表示,在北极海域从前低温高压的情况下,可燃冰在海底360米左右的位置就能够保持稳定,起码不会分解释放甲烷。
可是如今随着海水的上升,这一深度产生了明显的变化,需要400多米才能维持稳定了。
根据现有的考察来看,身处北极海域的甲烷至少有1.4万亿吨,过去它们大多都在“休眠”,可是在人类使地球不断升温的过程中,大量的甲烷被唤醒了。
而它们苏醒对于人类显然不是好事,这只会让现阶段已经非常严峻的全球变暖情况变得更加危险。
甲烷被唤醒的过程示意图
除此之外,在北极圈地区还有着大量的冻土,这些冻土在融化之后,也会释放出许多甲烷。
从前坚硬的永冻层,如今都在温度的变化之下变成了湿地甚至形成了湖泊,这些湖泊当中不断冒出的小气泡,就是在温室效应中再添一把火的“甲烷”。
数据显示,在100年的热量诱捕统计中,甲烷的排放约为二氧化碳的25倍,所以它们的释放可能会让全球变暖发展到无法控制的地步。
2003年与2017年的多年冻土变化
人类如今虽然有能力探索宇宙了,但是距离实现星际移民还有很长的路要走。因此如果全球变暖的形势越来越严重,那么我们可能在没有飞出去之前就被地球环境制裁了。
为此许多悲观的人甚至表示,一旦温度到达了某个限值,北极的1.4万亿吨甲烷都被唤醒,那么第六次生物大灭绝事件就真的要来了,而始作俑者就是人类!
相较于地球漫长的年龄来说,地球生物诞生的历史其实并不长。但是就在这几亿年的岁月当中,地球上的生物已经经历过5次大灭绝事件了,每一次生物大灭绝到来,都会将整个生物圈重新洗牌。在灾难结束之后,新的生物会陆续登上舞台。
人类的祖先哺乳动物,正是在经历第五次生物大灭绝之后,才开始崛起。如果说没有这次意外将恐龙打入万劫不复的境地,那么哺乳动物是很难迎来自己的盛世的,毕竟对手实在是太强大了。
“恐龙大灭绝”
地球历史上发生过的生物大灭绝事件分别是奥陶纪生物灭绝、泥盆纪生物灭绝、二叠纪大灭绝、三叠纪大灭绝,以及白垩纪大灭绝。
这之中除了大家最熟悉的白垩纪大灭绝之外,最惨重的一次是发生在二叠纪末期的大灭绝事件,这一事件造成超过95%的生物灭绝。
随着科学家对此前五次生物大灭绝的研究愈加深入之后,他们就显得更加害怕,因为以目前地球的现状以及物种减少的情况来看,第六次生物大灭绝高潮可能已经临近了。
第六次生物大灭绝概念图
值得一提的是,科学家的这种认知一般是在全球变暖影响凸显之前提出的,随着各地的“孽力回馈”越来越多,已经没有人敢说人类绝对能够在第六次生物大灭绝事件中幸免于难了。
毕竟我们的头脑再聪明,也不过是肉体凡胎,所以在环境的剧变之下,人类能否快速适应还是要看运气。
全球变暖概念图
尤其是像冻土融化、甲烷释放、冰川融化等事件愈加严重时,第六次生物大灭绝的影响会比人类想象得更严重,来的时间可能也会更早。
资料显示2014年,美国杜克大学生物学家斯图尔特·皮姆发表研究警告人类已经进入第六次物种大灭绝时期,称目前的物种灭绝速度比正常情况快1000倍。
物种灭绝速率图
由此可见,在许多人心中生物大灭绝可能是“一次性”的,但是科学家则认为这个过程是循序渐进的。按照他们的观察数据来看,我们早就已经进入了灭绝前奏却不自知。
北极休眠甲烷被唤醒就像是一个信号,在警告人类如果再不行动,温室效应在未来将会恶化到难以想象的程度,而人类文明肯定会因此灭绝!
北极甲烷
03
大地正在龟裂,我们正目睹历史性一幕
欧盟委员会联合研究中心高级研究员安德里亚·托雷蒂警告,2018年的干旱,是欧洲近500年都没有经历的,但是根据他的初步判断,今年的干旱似乎比2018年的还要严重,“极其异常”。
看欧洲旱情观测站的地图显示,今夏欧盟约有17%的土地进入最严重的警戒级别,47%的土地处于警告状态。
也就是说,本来降雨充沛的欧洲,在这个夏天,一半以上的大地,宣布告急。
在北极穿短袖,以前都是“勇敢者的游戏”,如今北极圈超过32度以上都是稀松平常,媒体记者穿着T恤,都同样热的冒汗。
北极的万年冰川,正以人类难以想象的速度融化。美国国家冰雪数据中心的数据显示,仅在今年7月15日到7月17日3天,格陵兰岛每天融化的冰量就多达60亿吨,足以将720万个奥运会标准规模的游泳池填满。
随着冰川的接连消失,北极圈每隔几天就能看到一座新的岛屿浮出海面,原本埋藏在冻土层下的史前生物也开始不断出现。
在北极加拿大地区,科学家发现了一只狼崽尸体,研究测算发现,可以追溯到距今大约5.7万年前。
早在今年3月,是印度1901年以来记录到的最热的3月。在印度的中北部地区,4月平均气温,是122年以来最高的。印度至少10个城市,最高气温突破了45摄氏度。
在巴基斯坦,4月29日,东南部两座城市气温达到了47摄氏度,创下当时地球最高气温。
请注意,那是气温,不是地表温度,而且还是在春天!
去年,美国就经历了有纪录127年来的“最热6月”,当时全美有1238个地方,白天气温刷新了最高纪录;1503个地方,夜里气温创造新的历史纪录。
在加拿大,当时仅不列颠哥伦比亚一个省,短短一周内,至少报告700人意外死亡。高温引发野火,漂亮的莱顿镇被付之一炬。
动物也倒了大霉。在温哥华附近的基茨拉诺海滩,很多贝类直接在海滩被“烤熟”……密密麻麻。
热浪同样会死人。尤其是在北欧、英国、加拿大等地,因为以前哪怕是夏天,天气也很凉爽,人们普遍都不安装空调,热浪袭来,有能力的去避暑,没能力的待在“烤箱”一样的室内。
不要漠视这种危机!
与摧毁城镇的洪水或野火不同,致命热浪带来的紧迫感似乎并不那么强烈,但这是一个“无声杀手”,很多人不知不觉中就遭遇了噩梦!
人体能耐受的最高温度为40.6至41.4℃,如果直肠升温超过41℃,可引起永久性脑损伤;高热持续在42℃以上2-4小时就会导致休克和严重的并发症。
体温达到43℃,就可引起死亡。
理论上,2小时43℃的热灌注可杀灭癌细胞,但是在那之前,人类的大脑就会先死亡。
如果降温不及时,大批量的脑细胞死亡,即使烧退了,也会留下严重的后遗症,也就是老百姓常说的,发烧烧成了一个傻子。
科学家们也没有办法。
没有上千块钱的空调费续命,多少人连大门都出不去。
近年来,地球持续“发高烧”,很多地区已经热得超出了人类所能承受的温度,地球正在变得越来越不适合人类居住。
刚刚过去的夏天,很多地区的气温峰值已经逼近50℃,但实际上人体的感受温度会更高,我们知道人体正常体温是37℃,皮肤温度大约在35℃左右,也就是说超过35℃是我们就会感到闷热。
气温升高的同时,湿度也在升高,在许多时候气温达到40°C的同时还伴随60%的相对湿度,或是气温达到36°C并伴随着80%的相对湿度。在这样的环境中长时间进行任何户外活动都是非常危险的,这也是今年很多地方报道出现热射病致人死亡的原因。
如果人类无法减缓全球变暖的速度,夏天将会变得越来越热,且会出现更多的极端天气,比如森林大火、洪水、以及干旱,任何一样天气都会危及人类的生命。
即便如此,就目前来说,科学家们似乎也没有更好的办法来控制气候变暖,要发展还是要生存,这是摆在人类面前的一道难题,怎么去平衡?
以二氧化碳和甲烷为首的温室气体排放是气候变暖的主要原因之一,但这也是工业化和人类发展的必然结果,对于人类可持续发展而言,我们必须要先试试通过减排来减缓地球变暖的速率。
人类若想把地球升温控制在2°C以内,全球温室气体排放需要在2025年间达到峰值。
04
试题链接
在全球变暖的大背景下,人工“固碳”成为世界各国的热门研究方向。欧美科学家用二氧化碳的矿物封存法(在催化剂的辅助下,通过CO2与含Mg和Ca的矿物发生化学反应,将气体二氧化碳转化成稳定的固体碳酸盐的方法)把CO2封存到冰岛地下的玄武岩中。2021年,我国科学家首次在实验室里实现了从二氧化碳合成淀粉的过程,1立方米的生物反应器可以实现5亩玉米地的年产量,这是颠覆性、原创性的突破。据此完成下面小题。
1. 在冰岛以矿物封存法进行固碳,除了化学反应之外,主要利用玄武岩的特点是( )
A. 密度大 B. 多孔隙 C. 温度高 D. 耐磨性好
2. 相对于矿物封存法,二氧化碳合成淀粉的突出意义是( )
A. 缓解温室效应
B. 减少大气中二氧化碳含量
C. 提高经济效益
D. 降低二氧化碳的收集成本
【答案】 1. B 2. C
【解析】
1. 玄武岩多孔隙,气体二氧化碳进入孔隙后,与含Mg和Ca的矿物发生化学反应,生成的固体碳酸盐填充在孔隙中,B正确;玄武岩密度大、耐磨性好,但和固碳无关;玄武岩的温度和相同深度的其他岩石相当,ACD错误。故选B。
2. 矿物封存法和二氧化碳合成淀粉都能减少大气中二氧化碳含量、缓解温室效应,AB错误;二氧化碳的收集成本都不能降低,D错误;结合1立方米二氧化碳合成淀粉的生物反应器可以实现5亩玉米地的年产量,说明能够提高经济效益,C正确。故选C。
【2021·天津】读图文材料,回答下列问题。
近几十年来,全球气候呈现变暖趋势,给北极地区的自然环境带来了很大的影响,而北极地区自然环境的变化也会对全球的气候产生影响。
(1)图中所示北冰洋永久性块状冰的区域分布特征见下表,填表分析原因。
我国北极科考站——黄河站建立在斯瓦尔巴群岛上。该群岛生态环境脆弱,对气候变化非常敏感。
(2)分析该群岛生态环境脆弱,一旦破坏很难恢复的原因。
研究表明,全球变暖会造成北极地区冰川、冻土、植被的变化。这种变化可能会导致温室效应增强,也可能会导致温室效应减弱。
(3)任选一角度(温室效应增强会减弱),说明上述变化影响温室效应的过程。
【答案】
(1)①极点附近地区温度更低。;②受北大西洋暖流的影响,海水增温;③与大西洋之间通道较宽,与温度较高的海水交换多
(2)该群岛气温低,环境极端;生物数量、种类少,生长缓慢;岛屿面积小,相对封闭。
(3)角度一:温室效应增强。
①过程:冰川面积减小,地表吸收太阳辐射增加,地面辐射增强,导致温室效应增强。
②过程:冻土融化,土层中释放温室气体,导致温室效应增强。
角度二:温室效应减弱
过程:地表植被覆盖率增加,光合作用能够吸收更多二氧化碳,导致温室效应减弱。
【解析】
本题考查北极地区的自然环境的特点及其变化对温室效应的影响,考查对区域自然环境的了解及知识的运用。
(1)本题主要考查影响永久性块状冰分布的因素。永久性块状冰在极点附近地区分布的主要原因是纬度高、气温低;在欧洲以北海区分布面积小的原因主要是该地区受北大西洋暖流增温影响、大西洋间的通道使温度较低的海水与温度较高的海水交换多,海水温度高,冰块少。
(2)本题主要考查环境问题额的成因。原因可以结合材料信息,从该群岛气候、生物数量和种类及生长速度、岛屿面积等角度分析作答。该岛屿纬度高,气温低,生存环境恶劣;气温低,热量低,生物生长速度慢;岛屿面积小,生物数量、种类少,相对封闭。
(3)本题主要考查自然地理环境的整体性。温室效应增强,冰川面积变小,地表吸收太阳辐射增加,地面辐射增强,导致温室效应增强;冻土融化、土层中释放温室气体增多,导致温室效应增强。温室效应减弱,地表植被覆盖率增加、光合作用能够吸收更多二氧化碳,削弱温室效应。
END
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