气候变化加剧冰冻圈融化，威胁地球健康

地球的冰冻圈——包括冰盖、冰川、永久冻土和降雪——由于不断加剧的气候变化而处于快速变化状态，许多研究强调了融化的严重风险。如今，全球范围内的融化对人类生命构成了新的威胁——危及淡水供应和食品安全，同时增加了自然灾害和疾病爆发的风险。根据一份新报告，冰冻圈的损失对环境、农业、经济和社会都构成了巨大危险。

如果排放继续不受控制，这些问题只会更加恶化。科学家警告说，随着冰冻圈融化的加剧，将出现一系列复合风险，包括海平面上升、海洋环流减缓以及触发反馈机制，进一步加剧气候变化。

2025年被指定为“国际冰川保护年”。专家们呼吁大幅削减碳排放，因为避免每一度的升温都有助于保护冰冻圈及其提供的生态系统服务。

地球上的冰雪地带——冰盖、冰川和永久冻土——正在融化：这是气候变化的一个明显迹象，表明地球正在迅速脱离稳定状态，而这一稳定状态孕育了人类文明。这场大融化对全球各地的社区和个人产生了深远的影响——从极地和山区到沿海地区。

在最近的一份标志性报告中，联合国教科文组织（UNESCO）在世界冰川日敲响警钟：冰冻圈融化正使超过十亿生活在山区的人口面临淡水资源获取风险，另外还有二十亿人居住在下游地区，这些人的生活也受到冰川和积雪消融的影响；这些人大多生活在发展中国家。该报告还发现，冰冻圈融化正威胁着全球三分之二的灌溉农业。

“冰冻圈的融化和变化是现实，我们必须立即采取行动，”联合国教科文组织水科学司司长兼国际水文计划秘书阿布·阿马尼在接受Mongabay采访时说。

这是一个严峻的警告，但这只是评估冰冻圈对人类福祉的重要性及其缩小所带来的潜在危害的冰山一角。

阿马尼列举了不断减少的山地积雪和冰川带来的日益增加的风险——融化对下游水质和可用性产生影响，危害食品安全，增加疾病风险，引发灾难性的滑坡和冰湖溃决洪水（GLOFs），并威胁水电的长期可行性。阿马尼表示，如果气候变化得不到遏制，这些风险已经加剧，并将进一步加剧。

这份新发布的报告是在“国际冰川保护年”期间发布的。2025年也是“冰冻圈科学十年行动”的开始。但这并不是第一次向人类发出关于冰冻圈的警告：其他国际组织和机构在过去几年中也曾提出类似的警告。例如，2024年的《冰冻圈状况》报告指出，地球当前的气候轨迹可能会锁定本世纪数十亿人口面临的“灾难性和不可逆转”的后果，因为冰和雪的融化。

专家们表示，科学证据无可辩驳：地球冰冻地区的命运直接关系到人类的健康和福祉。

“冰冻圈……涉及人类社区和人类健康的方方面面，”国际冰冻圈气候倡议主任帕姆·皮尔森说。她重申了新报告中的一个关键信息：冰冻圈融化已经迅速，而且变化速度还在加快。“模型越来越精确，不幸的是，每年过去，极端情况正在成为常态，”她说。

2010年8月5日，格陵兰彼得曼冰川上的一块冰山崩解。冰冻圈融化已经是全球海平面上升的重要贡献者。NASA地球观测站杰西·艾伦拍摄。

冰冻圈的警示信号

冰冻圈发生的事件已经在远离冰雪地区的人们的生活中显现出来。科学家警告说，冰冻圈告诉我们，人类数百年来赖以生存的稳定条件已经失衡。

冰川——经常被视为气候变化的典型代表——发出了强烈的全球变暖影响信号。在最近的一项研究中，研究人员发现，自2000年以来，地球上除格陵兰岛和北极以外的冰川已经失去了约5%的质量；这相当于每年融化2730亿吨冰。令人担忧的是，在2012年至2023年的第二个研究期内，冰损失率超过了36%。

这种巨大的损失导致近年来出现了一系列“冰川葬礼”，人们哀悼具有重要意义的地理特征，这些特征不仅是淡水源，还在经济和文化方面发挥着重要作用。研究人员现在通过“全球冰川伤亡名单”追踪全球淡水冰川的消失。

其他冰冻圈记录最近也被打破。根据哥白尼气候变化服务的数据，2025年2月全球海冰面积达到了历史最低点。一个月前，有记录以来最温暖的1月与1月份北极海冰面积的历史最低值同时出现，而由于“广泛高于平均水平的气温”，1月份南极冰盖表面融化也创下了新纪录。

科学家们还发现了冰川融化、冰盖崩溃和永久冻土融化驱动气候反馈机制的迹象，这些机制加剧了全球变暖，关闭了可能带来灾难性变暖的窗口。冰和雪的损失正在影响地球的“反照率”，即地球反射太阳能量回太空的能力，从而导致温度上升。永久冻土融化直接释放出大量二氧化碳和甲烷，这些气体在冰封景观中储存了数千年。

2025年的一项最新研究表明，冰川融水中含有甲烷——一种极其强大的温室气体——最终会释放到大气中，科学家称之为“冰川压裂”。

挪威北极大学冰川学博士后研究员加布里埃尔·克莱伯是这项研究的主要作者，她说，融水中释放的甲烷总量可能是“巨大的”，并且是一个以前未考虑的甲烷来源。

“我们在斯瓦尔巴群岛至少发现，冰川环境可能比永久冻土环境释放更多的甲烷，这表明这是一个需要纳入气候模型的重要环境，”她解释道。

科学家们特别关注南极和格陵兰冰盖中的临界点，如果这些临界点被触发，未来几个世纪可能会引发并锁定巨大的灾难性海平面上升。根据一项研究，南极洲可能已经突破了一个关键临界点。该研究估计，海平面上升加上其他气候效应——如干旱和热浪——可能导致到2050年超过2.1亿人内部流离失所，还有数百万人成为气候难民。

（左）格陵兰冰架。据估计，在过去的30年里，格陵兰岛的冰盖和冰川融化了多达28,500平方公里（11,000平方英里）。自1992年以来，冰盖融化使海平面上升了约14毫米（0.55英寸）。（右）南极东部冰盖顶部的蓝色融水池。1月份，南极出现了创纪录的表面融化。每年，南极冰盖失去约1500亿吨冰。图片由NASA/Goddard/Maria-José Viñas通过Flickr (CC BY 2.0) 和 Wanmei Lang/NASA Earth Observatory 提供。加布里埃尔·克莱伯在挪威斯瓦尔巴群岛的Vallåkrabreen冰川评估融水。退缩冰川的融水正在释放地质甲烷。克莱伯说，这可能是迄今为止被气候模型忽略的“大量”排放。“令人担忧的是，我们正在触发一些我们尚未完全理解且无法控制的机制。”

冰冻圈融化的本地和全球影响

人类已经感受到全球融化的严重影响。《冰冻圈状况》呼应了联合国教科文组织的发现，指出我们已经看到的1.2°C变暖导致了由冰冻圈引发的洪水和滑坡的增加，以及雪和冰的损失，减少了淡水可用性。

冰川融化正在喜马拉雅山脉的兴都库什山脉等山区引发快速变化，该地区去年被宣布为“濒临崩溃的生物圈”。该地区迅速减少的雪和冰可能会威胁到估计20亿人的淡水供应。

国际山地综合发展中心的经济学家兼食品系统专家阿比德·侯赛因说，他的组织观察到了气候变化与冰冻圈融化相结合的多种影响。

这包括随着气温上升，农田向上迁移，导致土地利用变化和更多使用化学肥料和农药。冰冻圈不稳定还导致了要么“太多，要么太少”的融雪情况，侯赛因说。这反过来又导致农业生产下降，并从种植传统的自给作物（如大麦、当地豆类和蔬菜）转向现金作物，这可能导致营养不足和公共健康问题。

“这些传统作物正在从食物系统中消失，因此对高海拔地区人们的粮食安全、营养和健康产生了明显影响，”侯赛因说。

“来自冰川的水实际上滋养了兴都库什地区20亿人的生态系统、生计和农业系统，”他说。据估计，该地区将在2050年左右达到“峰值水”，之后供应量预计将下降，对健康、生计和关键基础设施（如水电）产生影响。

“任何冰川模式的变化或来自冰川的水供应变化都会影响下游的经济、生计和工业，”他说。

然后是突发灾害的威胁，包括冰湖溃决洪水（简称GLOFs）。研究评估了全球GLOF风险，目前约有1500万人生活在这一危险附近。侯赛因说，2022年巴基斯坦发生的一场灾难性洪水是由极端降雨和冰川融化共同引发的。这次事件不仅夺去了生命并损害了食品安全，还严重损坏了基础设施，并在事后引发了水传播疾病。

冰冻圈融化还引发了人们对长期锁定在冰中的病原体被释放并有可能在全球范围内传播的担忧。2024年联合国环境规划署（UNEP）的一份“前瞻性”报告涵盖了对生态系统和人类健康的潜在风险。它举了一个冰冻圈相关健康影响的例子——2016年西伯利亚西部因永久冻土融化引发的炭疽疫情。

皮尔森表示，未来的疾病风险目前是一个“未知的未知”。

另一个担忧是，融化的冰、永久冻土和积雪会释放有害污染物，如汞等有毒重金属，进入水道。这已经对供水、河流生态系统和渔业构成威胁。

在北极，研究人员对可能重新激活的数百吨锁定在永久冻土中的有毒遗留污染物（如冷战时期的放射性废物、塑料和工业化学品）发出了警报，这加剧了气候变化对该地区土著人民已经严重的后果。

2012年的一项综述总结了冰冻圈融化所面临的风险：仅北极就决定了地球的“能量平衡、大气和海洋环流、淡水储存、海平面、[以及]大量温室气体的储存和释放”，同时它还通过“经济、基础设施、健康以及土著和非土著人民的生计、文化和身份”保障人类福祉。

阿拉斯加州北极之门国家公园的库图克河。研究人员表示，他们认为永久冻土融化可以改变河流生态系统，有些河流因铁循环增加而变成橙色。这些变化会对水生生物和渔业（包括鲑鱼）产生影响。此外，冰川补给河流流入北冰洋的淡水流量增加可能会影响海冰形成，并可能减缓大西洋经圈翻转环流（AMOC）。图片由美国国家公园管理局的肯·希尔提供。（左）阿拉斯加楚加奇山脉的冰川。纽卡斯尔大学的冰川地质学家贝萨恩·戴维斯说，阿拉斯加目前每年向全球海平面上升贡献约660亿吨融冰。（右）科罗拉多州落基山脉的积雪清楚地展示了人类健康与冰冻圈之间的相互联系：非反射性的吸热黑碳（通常由工业和化石燃料使用产生的有毒空气污染的常见成分）落在积雪上，吸收阳光并加热，加速融化。全球冰川和积雪的损失减少了溪流，剥夺了下游社区的水源。图片由欧洲航天局（CC BY-SA 3.0 IGO）和T. H. Painter, Snow Optics Laboratory, JPL/Caltech通过Flickr (CC BY 2.0) 提供。

海洋环流崩溃：低概率但高影响

与冰冻圈融化相关的越来越多的担忧之一是，由于气候变化和冰融化，地球的关键海洋环流可能会放缓甚至灾难性地停止。

科学家们仍在努力确定已经减弱的大西洋经圈翻转环流（AMOC）何时可能完全崩溃。AMOC像传送带一样在南北半球之间传输热量。一项估计表明，该环流的失败可能在未来某个世纪内发生，而另一项估计则认为可能在21世纪中叶之前发生。

这样的事件会导致北欧气温迅速下降，并在全球范围内产生连锁反应，提高美国东海岸的海平面，并增加严重风暴的发生。许多专家将其视为“低概率、高影响”的事件。

去年，40多名科学家发出警告，称AMOC可能在几十年内崩溃，并认为“这一风险迄今被大大低估”。他们敦促北欧国家做好准备。

其他研究人员指出，横跨南半球的南极绕极流（ACC）也在减缓。最近的一项建模研究发现，在高碳排放情景下，到2050年，ACC可能会减缓高达20%，导致海平面上升和进一步的冰盖融化。

“关于AMOC是否会崩溃仍有很多不确定性，因此最好等到有更确凿的证据再敲响警钟，”伍兹霍尔海洋研究所（WHOI）的研究员尼古拉斯·福卡尔在电子邮件中写道。“最紧迫的问题可能是，考虑到我们当前的气候系统，我们距离AMOC的临界点有多近。”

另一个危险是，准确监测这些广阔的海洋环流非常复杂，我们可能只有在越过临界点后才会意识到这一点，那时已经来不及采取行动。

福卡尔和其他专家还担心，即使我们在不久的将来不会看到AMOC的完全崩溃，但其放缓或减弱的可能性更大——尽管仍然存在不确定性。最新的政府间气候变化专门委员会报告认为，未来一个世纪这种情况“非常可能”。研究表明，自20世纪50年代以来，AMOC可能已经减缓了15%。然而，这一结论仍有争议。福卡尔和他的团队的另一项研究表明，几乎没有证据表明近期有所减弱。不过，科学家们普遍认为，本世纪将会出现下降，但程度尚不清楚。

AMOC的放缓仍将对欧洲及其他地区产生影响，可能影响到澳大利亚和新西兰等地的温度和天气模式。福卡尔表示，对他来说，最令人担忧的可能性是热带辐合带（ITCZ）的移动——这是一个低压带，两个半球的信风在此交汇，导致高降雨量。

“这将影响最大的全球人口，导致目前干燥地区出现强降雨（山体滑坡、蚊媒疾病），并减少目前湿润地区的降雨（减少热带雨林的生物多样性），”他说。“对人类迁徙模式、农业、政治稳定和战争/冲突的影响将是深远的。”

科幻小说般的地球工程想法，比如建造巨大的帷幕作为海堤来保护冰盖免受暖水侵袭，或者在冰面上撒反射珠以保存冰冻圈，已被提出。然而，许多专家对此泼冷水，认为这些想法不切实际且可能危险。图片由Mike Beauregard通过Flickr (CC BY 2.0) 提供。

每一度都至关重要

目前的排放和气候轨迹使世界走上本世纪升温2°C（3.6°F）或更高的道路。如果这种情况发生，地球的冰雪地区将变得面目全非，全球范围内生态系统服务的不可估量损失将随之而来，《冰冻圈状况》报告指出。高温可能导致到2100年近一半的世界冰川消失，包括所有热带和中纬度地区的冰川，使北冰洋在夏季几个月内无冰，并在未来几个世纪锁定巨大的海平面上升。

前景黯淡，特别是考虑到2024年人类碳排放达到了历史最高水平，没有下降的迹象，给人类带来了戏剧性的影响。

2°C或更高的升温将对依赖冰川补给的流域的人类社区带来剧烈威胁，部分时间的淡水供应将大幅减少，而沿海地区的冰冻圈引起的海平面上升将成为长期关切。总的来说，预计冰冻圈的损失将影响“全球人口的很大一部分”，皮尔森说。

但是，专家们继续强调，这些剧烈的冰冻圈变化及其造成的人类苦难的程度将取决于今天做出的减排措施。

实现《巴黎协定》将升温限制在1.5°C（2.7°F）的目标仍然意味着到2100年许多地球冰川的消失；这仍将导致显著的海平面上升和一系列社区后果。但这将意味着避免最具破坏性的影响，并为适应提供更多时间。

每一度的升温预防都意味着更少的冰川融化和海冰损失。“很明显，如果我们想保护冰川，就需要减少温室气体排放，”卡内基梅隆大学助理教授大卫·朗斯说。“每一度温度的降低都能在保护和拯救这些冰川方面产生巨大影响。”

进一步的研究需要加深对关键临界点的认识，特别是在AMOC和冰盖临界点方面，专家们表示。但那些关注保护冰冻圈及其对人类的好处的人士表示，必须立即削减排放，以保留冰冻圈的关键功能。

“这不是研究冰川或观察它们的一年。这是关于保护它们。而唯一能保护它们的方法就是减少温室气体排放，”皮尔森说。

研究表明，安第斯山脉冰川的迅速衰退——其衰退速度是世界上最快的——与亚马逊地区的干旱有关，这是另一个例子，说明世界各地的生物群落是如何相互关联的，以及它们如何在气候变化的影响下相互不利地转变。图片由Tobias Wolf通过Flickr (CC BY 2.0) 提供。

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