石与冰
二 第48903C16号盒
2015年12月2日晚上,在巴黎拉丁区的先贤祠中间,12座每座重约10吨的冰山,排成了一个圈。作为丹麦自然历史博物馆的一项艺术活动,这些冰山从格陵兰冰盖远道而来,被丹麦/冰岛艺术家奥拉维尔·埃利亚松(Olafur Eliasson)和格陵兰地质学家米尼克·罗辛(Minik Rosing)制作成了艺术品——“看冰”。
格陵兰冰盖里存有一份独特的气候档案,记录了地球的过往:深时气候。通过埃利亚松和罗辛的艺术品,你可以亲自体验这份档案。于是第二天早上,也就是展出的第一天,我乘“欧洲之星”前往巴黎。天气晴朗,城市里反常地温暖。冰山们——比埃利亚松和他的助手高出好多的冰山——在阳光下熠熠生辉,让人想起新石器时代的庞然立石,或者一块巨大的钟面。每块冰山都像有自己的特殊气质。有的冰山是乳白色的,几乎一点儿都不透明,其他的则全然清澈,足以看到陷入冰中的每一个气泡。
我坐在新古典主义风格的先贤祠台阶上,目睹这一幕。在我背后,先贤祠伟大的陵墓中,安息着一些杰出的市民:伏尔泰、维克多·雨果、玛丽·居里。在我面前则是冰山在融化。远一点看,它们有一种冷峻的蓝色光泽,既熟悉又陌生又美丽。路人靠近它们,很难不驻足凝视,不去触摸它们,不伸手抚过粗糙的冰面。
2015年,巴黎气候大会(官方名称为《联合国气候变化框架公约》第21次缔约方会议)召开,“艺术家为巴黎气候”组织为此策划了一些相应的艺术活动,活动都设置在巴黎的公共空间里。“看冰”展览,就是系列活动中的一个。从先贤祠到整个城市,政治家和官员们在努力促成《巴黎协定》。各缔约国承诺“把全球平均气温较工业化前水平升高控制在2摄氏度之内,并努力把升温限制在1.5摄氏度以内(1)”1。
在巴黎大皇宫展览馆的玻璃顶上,挂了两个巨大的银色透明塑料球。这件阿根廷艺术家托马斯·萨拉切诺(Tomás Saraceno)的作品名为航空世(Aerocene),展望了一种无废气排放的未来。这种球体可能会在全世界漂流,只依靠太阳的热度和地球表面的红外辐射遨游太空。跨过塞纳河,国家自然历史博物馆内,澳大利亚艺术家珍妮特·劳伦斯(Janet Laurence)用漂白后的珊瑚、海洋生物的骨骼填满了一组玻璃坦克,这些骨骼形式各异,有一些包在白色裹尸布里,另一些则装在管子里,或者悬浮在实验室的烧杯中。她把这个作品称为“深呼吸——礁石复苏”。必须说明:埃利亚松和罗辛作品中的冰山,是在格陵兰西南部的康格鲁亚(Nuup Kangerlua)峡湾处捞出,在制作过程中,没有对任何冰川造成危害。
过去258万年的深时,已经见证过这个星球冰期(也就是冰河时代)和间冰期的循环。我们目前生活在间冰期,格陵兰冰盖则来自上个冰期。那时,地球表面大部分地方就像覆盖了一层白毯,高达1英里(1英里约等于1.6公里)的冰川一直延伸,在北半球铺出壮阔的冰原。后来大部分地方——加拿大、苏格兰、斯堪的纳维亚——的冰在10 000年前融化,但格陵兰仍存续至今。格陵兰冰盖的未来,目前取决于国际合作以及像巴黎气候大会这样峰会的结果。
我们应该都听到过:气温上升,冰川融化太快,降雪不足以弥补失量。这很重要,因为如果所有的冰都融化,全球海平面会上升,消失的就不只是马尔代夫,上升的高度甚至足以淹没伦敦和曼哈顿。融化的格陵兰冰,改变了气温、海洋的盐度,减弱了墨西哥湾暖流。这个洋流的显著减弱很可能会导致西欧的强烈风暴,提升美国东岸的海平面,破坏重要的热带降雨2。
这在文化上也很重要,因为格陵兰冰盖里有地球曾经的气候档案。如果这份档案消失,地球的过去,我们所共有的史前人类历史,也会随之而去。
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为了了解这份档案,我飞往哥本哈根,去拜访哥本哈根大学冰川学教授、冰芯管理人约根·史蒂芬森(Jørgen Steffensen),一位魁梧而步履蹒跚的人。见面那天,他正好从第29次格陵兰考察回来。他留着浓密的胡子,穿着一件污渍累累的白T恤。我提到大学曾学过古斯堪的那维亚语,他眼睛一下就亮了。一个新版本的《埃达》(Snorri’s Edda)——13世纪关于斯堪的纳维亚的神族生活的散文——刚刚出版。“这是自维多利亚时代以来,第一个新的丹麦语版本,比老书好看很多。”他说。
对史蒂芬森来说,历史一直意义重大。从上学开始,他就擅长数学和物理,但历史课成绩尤其优秀。“我总是拿最高分,每个人都说你应该学历史,我说不,学历史会找不到工作的,但要是学好数学和物理的话,可是扎扎实实哪里都好用。它们就像新的拉丁语。”
在格陵兰,史蒂芬森管理着11位科学家和相关工作人员的考察工作。考察的目标是重新安置整个研究站,他们要搬运150吨的仪器,包括把四层高的穹顶挪到雪橇上,再在广袤的格陵兰冰盖上穿行465公里。在新的研究站,他们规划了未来的营地,把主要的穹顶安置到位,建了车库,还修了一条滑雪道,供雪上飞机降落。图片上可以看到那个穹顶,一个黑色的测地线结构(geodesic structure),最上面是有窗户的小塔,就仿佛漂浮在白雪之上的深色潜水钟。
“干我们这行,很小的事故也可能导致严重后果。”史蒂芬森的野外计划里写道,“我们虽然是科学家,但也有点像水手——特别迷信。所以我们不想乌鸦嘴,说起什么明确的(可能出问题的)事件,因为有可能真的会说中。”
路上,他们采集了雪样,但科学家工作的关键还是冰。史蒂芬森解释说:“雪是下到里面的,从不融化,只是会一层一层堆积起来,这些层最后压缩成冰,每一层冰都含有下雪那年的天气情况信息。”科学家们把这些压实的雪以圆柱试形样品(也叫冰芯)的形式采集起来。哥本哈根大学就存储着大约25公里的冰芯,包括世界上最大的深层冰芯(从冰面以下2公里处采集的冰)收藏。
沿冰层往下钻,会远行进入深时。他们取出的冰不只是古老了一点,史前的空气甚至被固定在了深层冰原的气泡里。在格陵兰冰盖的最底部,他们采到的是50多万年前落下的雪。一块冰芯就是现代人类与过去的大气直接接触的罕见机会。这有点梦幻,我感觉,这种转瞬即逝的存在——空气、水——经历了如此宏伟的时间尺度,竟然以这种方式被保存了下来。如果这块冰芯融化,你就可以喝到50万年前的雪,呼吸刚刚从冰中气泡里释放出来的50万年前的空气。
用冰芯来研究古气候的基本原理是威利·丹司加德(Willi Dansgaard)在20世纪50年代构想出来的,就在哥本哈根大学史蒂芬森办公室所在的那栋楼里。丹司加德是一位古气候学家、降水专家,2011年去世。通过一份雨水样品,他能根据研究得出的同位素组成来确定它形成时的温度(比如,如果是氧的重同位素富集,则意味着气温更高)——同样的方法也可以应用在雪和冰上。
他实质上建立了冰芯气候学这门学科。1964年,他探访了美国在格陵兰西北的世纪营军事基地,并采集了深层雪样,发现美国陆军寒区研究和工程实验室钻透了格陵兰冰帽。这次钻取刚完成,他就申请许可去测量世纪营冰芯的氧同位素。测量的结果促成了又一个项目:20世纪70—80年代,美国、瑞士和丹麦的科学家们开始了戴伊-3钻孔,这是第一次纯粹为了科学进行的深层钻冰。
史蒂芬森还准确记得他冰川学职业生涯开始的那一刻。丹司加德正在为戴伊-3钻孔项目招募人才,有人建议他问问走廊那头勤奋的年轻物理学学生。“那是1980年7月4日,周五下午2点,丹司加德过来,问我愿不愿意去格陵兰,干上8周冰上钻孔的项目。我想,听着挺有趣的啊,所以周二早上就做好了准备。”史蒂芬森说。在那趟旅程中,他爱上了冰川学,也爱上了同行的科学家多尔特·达尔-延森(Dorthe Dahl-Jensen),也是史蒂芬森最近那次考察的领队。如今他们俩已经结婚,多尔特带领着丹司加德的老团队。孩子们还小的时候,他们只能轮流工作,每隔几年去趟格陵兰,但现在他们可以一起去了。多尔特负责拿基金,史蒂芬森负责把考察安排妥当。“她基金申请书写得特别好,我呢,花钱花得特别好。”他说。
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格陵兰冰芯档案存储在一个昏暗的零下28摄氏度的房间里。成排的纸板箱堆在顶天立地的架子上,箱子上都标着序列号,侧面写着“保持冷冻”。还有专门搬箱子的推车,这场面有点像宜家的展品仓库。
科学家对冰芯的研究是反着来的,他们计算可见的压缩雪的年层,就像你数树的年轮一样。这种计算,再加上地球化学分析法等其他方法,就创造了基于冰芯的时间尺度。通过研究冰自身的化学组成,他们可以构建出以往气候的细节图景,包括本地温度、二氧化碳浓度等信息,还可以根据冰内灰尘构建出全球风场模态。他们希望这些数据能帮我们理解气候系统在过去和现在的模式,以及在未来还会如何变化。
1980年史蒂芬森的第一次考察中有一位历史学爱好者,亨里克·克劳森(Henrik Clausen)。“他会说,我们现在到的这一层对应着法国大革命的爆发,那几年天气寒冷,庄稼歉收,饥寒交迫;而现在呢,我们到了维京人出发迁入冰岛和格陵兰的时代。”史蒂芬森说,“冰芯可以告诉我们不同时期的气候,以及它们怎么影响了历史的进展。我特别痴迷于此。”
一些关注历史的访客们常常会要求看一看某块具体的冰芯。在我之前,美国大使向史蒂芬森请求看叫作“诞生冰(the nativity ice)”的冰芯:在公元前1年和公元1年之间,它以雪的形式飘落。“所以同事和我就想着,要是有一天我们钱用完了,也许可以把这块冰融了,卖给圣彼得教堂,供特殊时刻用……”
史蒂芬森要给我看的那块,比诞生冰还要古老,它来自一个叫作NorthGRIP的芯——能数出60 000年前的冰层。(在冰芯深处,更遥远的过去,那些冰层里的冰并不分明,已经不便用视觉测量计数法了。)
我留在门边,史蒂芬森转头去了一条侧廊,嘟囔着第48903C16号盒子。看着他走远,我努力不去想那种被关在冷冻仓库里的电影场面:零下28摄氏度非常冷,圆珠笔里的油墨已经被冻住了,鼻子里微小的体毛也冻住了,我跺着脚等着。“人类倾向于把遥远的过去压缩得很短。”他说。说到深时,我们轻轻松松就聊起几千年、几万年,甚至百万年、亿万年。即使历史书上写到人类历史,也是几百年一跃而过——中世纪、文艺复兴时期——但离现在越近,我们能感受到的时间越长。人类的大脑如此自然地把过去进行压缩,而科学家对深时的研究就是一种解压缩。恢复过往时间,这是我期待的。
史蒂芬森带着第48903C16号盒子出来,打开,里面是被聚苯乙烯包着的袋子。每55厘米一截的冰芯被包裹在一个标好数的塑料袋里。他提起第2712号袋子,我们看到的是埋在1400米以下的冰——比本尼维斯山(2)还高,比4个埃菲尔铁塔堆起来还高。这块冰芯于11 700年前形成,那是更新世的最后几个冬天3。
从人类角度来看,开始于258万年前的更新世非常重要,因为这是智人出现、开始采集和狩猎的生活,并与尼安德特人共存的那个地质年代。我们看见的那块冰,曾是格陵兰的雪,而且应该是降落在成群的猛犸象和毛茸茸的犀牛上。彼时的英国,还是一个连在欧洲大陆上的半岛,北美不是埋在冰下,就是一块永冻土荒原。小的冰川依偎着澳大利亚南部的崇山峻岭。第2712号袋子里,是更新世最后的冰芯,在微光中晶莹闪烁。其中飘着一些奇特的云带似的纹路,史蒂芬森说,这是被冻在里面的亚洲灰尘颗粒。他取出另一块,是这个序列里时代稍晚一点的冰芯。这一块在更温暖、更平静的气候条件下形成,所以看起来完全不一样,更清澈,只有一两个空气泡泡。在这两块冰芯形成的时间之间,世界已天翻地覆。气候很快暖和起来,冰原褪去,猛犸象和其他大型的哺乳类动物相继灭绝,尼安德特人也灭绝了。全新世来了。
全新世(意思是全然最近的)开始于11 700年前(从2000年开始往前算的,计数误差99年)。进入全新世的正式转折点被记录在NorthGRIP冰芯中,1491.4米深的那层。写作的此刻,是我们自己的地质纪元,是我们所栖息的深时的一部分。我眼前的这块全新世冰芯,来自一个全新世界的第一场雪。在全新世,游牧式的采集狩猎生活方式转换成了农业,人类开始学会以社会形式定居。人口因此大量增长,我们的祖先们学会了冶金、写作、使用钱币、纺织,以及最终,发现了化石燃料,发明了内燃机。
从另一个角度来说,我们看到了文明的开端。
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20世纪70年代,丹司加德在冰芯里的发现完全是个意外。史蒂芬森从办公室计算机上打开了一张图,图上显示,在上一个冰期中段,格陵兰的温度在短短不到20年中暴涨16摄氏度4,就像曼彻斯特突然变成了里约热内卢。更奇特的是,温度又突然直接下跌。这种事发生过远不止一次。丹司加德发表数据时,学界表示很疑惑。如果这是真的,为什么以前没有记录?哪里会有确实的证据呢?还是说,这或许只是个技术故障?
“没有证据,是因为人们根本没有注意过。没人意识到应该看得这么细致。”史蒂芬森说。我们此前看不到那种急剧的温度波动,是因为没有把时间充分地解压缩,或者扩展到有足够的细节。1981年,戴伊-3测量场地的冰芯确认了丹司加德的发现,接下来40年又不断发现了其他的气候记录:花粉沉积、海洋沉积物和钟乳石,都揭示了相同的模式。温度的摇摆现在被称为D-O事件(Dansgaard-Oeschger events),以丹司加德和一位瑞士同行奥斯切尔(Hans Oeschger)命名。
不到20年,温度暴涨了16摄氏度。如果不是区域性和整个半球的气候巨变,是不可能产生这样的温度变化的。史蒂芬森说:“这也意味着,同时代的欧洲,也应该有同等程度的风雨模式的改变,迫使动物和人类迁徙。”不到20年,这些地方从适宜生存变成无法生存。我们一般认为地质过程是缓慢而笨重的,但这里,地质过程却极其迅猛。我们知道,阳光照耀提供能量,地球轨道上微小而复杂的变量影响了不同区域获得的能量,然后触发冰期。D-O现象是很怪异的,其原因仍在争议中,但一些科学家认为,冰期的二氧化碳水平上升到了一个引爆点,引发了一系列的连锁反应,最终导致温度暴涨5。
“有些时期的气候系统是十分不稳定的,甚至极小的波动也会引起翻天覆地的变化。”史蒂芬森告诉我。虽然没有证据显示现在的气候也会变得如此之快,但重要的是,我们知道了这么快是有可能的。和更新世之前的气候相比,我们全新世可谓格外稳定。就是因为这么稳定,农业才可以发展壮大,人类社会才能枝繁叶茂。我们知道,这种稳定性并不一定是正常的。在访问的尾声,史蒂芬森得去接女儿放学。我们一起走到停车场,正赶上下班高峰。阳光在窗玻璃上闪烁,一架飞机拖着一条尾气云在头顶飞过。我问史蒂芬森:“从古气候学家的视角来看,未来会有什么样的挑战呢?”
“农夫杀死了猎人。我们现在是该隐之子(3)了,我们对气候变化这么敏感,比人类历史上任何一个时间点都要敏感。”他说,“我最大的恐惧是我们不经意地做了什么事,可能就会影响到粮食生产,导致我们需要雨的地方突然会不下雨,不需要的地方会突然下起雨……这就是我最大的恐惧:改变太迅速,农民无法适应。”
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下午两点,先贤祠的冰山开始冒汗了。埃利亚松太受欢迎了,所有人都在找他。我跟一个做冰川形状珠宝的年轻人聊天,他热情地说:“我们是直接从冰的表面倒的模。”慈善组织朱莉的自行车是帮助艺术组织评估、管理、减少环境不良影响的,他们的一位女员工告诉我,“看冰”展的碳足迹是32吨二氧化碳——相当于30个人从巴黎飞回格陵兰首府努克的消耗。此时一个没有父母看管的小孩,舔了一口冰。
跟埃利亚松的其他作品一样,“看冰”首先引起的是一种生理上的直观反应,然后才是退后一步从认知的角度思考这种体验。按照埃利亚松的说法就是,先“哇”再“啊”。在巴黎气候大会上,他最希望人们由此想到的当然是气候变化。他的网站上写着:
作为一位艺术家,我希望我的作品能触动观众,使曾经看似抽象之物变得现实。艺术可以改变人对世界的认知和视角,而“看冰”使气候挑战变得触手可及。我希望它可以引发共识,大家一起采取行动面对气候变化。
我看着水从冰山一滴滴掉落在路石上,流过大厅。是太阳,是路人的手融化了冰。这就是气候变化的缩影,你可以亲手摸到。格陵兰地质学家罗辛,据我观察,他的个头比大厅里的所有人都高。他的父亲,设计了格陵兰的盾徽,他最近关于广袤的古格陵兰岩石的研究,把已知的人类起源的时间又提前了几百万年。“科学家们通过研究冰层来了解古气候,但你也能了解一些古人类社会。”他告诉我。冰里能看到工业革命——以二氧化碳、硫、甲烷水平猛增的形式出现。还能看到钱的发明(至少是公元前6世纪希腊人对金属硬币的广泛使用)——一种金属的含量激增,那就是铅——银制品的副产品。至于1929年经济大萧条时,冰中的二氧化碳水平略有下降。冰就是全新世人类的档案。“一方面它告诉我们气候正在怎么变化,另一方面也帮助我们理解一些历史背景。”他说。
在深层的未来,我们的足迹也会被记录在冰层里。就像往后看,我们会发现20 000年前更新世的故事。所以,如果格陵兰的冰保存好了,任何20 000年后的地质学家都可以通过它来判断《巴黎协定》是不是成功了。当然,如果那时冰已经消失了,那么它们自身,便是答案。
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《巴黎协定》于2016年11月4日开始生效。很多人都很失望。他们抱怨,因为每个国家都是自愿限排的,这份协定效力太弱了,而且,即使达到了目标,我们仍然迈入了全球变暖的危机中。那些满怀希望的人可能会指出,在格陵兰冰盖里就能找到国际公约有效的证明——里约协议的直接结果就是1985年格陵兰冰盖中硫酸水平的下降。而且已经20多年也没能形成一个关于气候变化的全球共识,任何协议都必须算作一份历史成就。只有叙利亚和尼加拉瓜没有签署《巴黎协定》:叙利亚因为国内战争无暇他顾,尼加拉瓜宣称这份协议太没用了。
2017年,唐纳德·特朗普(Donald Trump)让美国退出了协议,一时全球惊恐。“如果特朗普抛弃了这份协议,美国就是失败者。”《彭博商业周刊》头条如是写。连埃克森美孚,美国的油气业巨头都认为这是很糟的决定。加州、纽约和华盛顿则都同意遵守《巴黎协定》。2021年上任的拜登总统让美国重回《巴黎协定》。
我跟史蒂芬森说:“还有人否认气候变化。”他说:“我一直觉得这种事很有意思,人们似乎根深蒂固地不想去看证据,就愿意简单地理解世界。有一些人的信念是,宗教和气候变化是不相融的。我也是位好基督徒,但是在我大脑里,有给科学的空间,也有给基督教的空间,它们互不打扰。科学从来不是为了否定上帝的存在。你可以看看天,知道那里有银河系,有暗物质,什么都有,但这并不会减少一丝一毫的美和神奇。”
同时,在格陵兰,冰原继续融化。每年夏天,冰原的边缘会融化一些,虽然整体上还是在增长。2016年《科学》(Science)杂志报道,融化开始得很早,而且更快延伸到了内陆。到了4月,12%的冰原表层融化了,但预估的平均数据是,最晚到6月融化也不会超过10%。这种速度让研究者们震惊。“事情发生得比我们想得快多了。”地质物理学家伊莎贝拉·韦利康纳(Isabella Velicogna)说6。
2018年,基于卫星观测和对冰原和模型的分析显示,格陵兰冰盖的流失率是350年来的最高点7。2020年,科学家安迪·阿什万登(Andy Aschwanden)在《自然》(Nature)上写道:“我们‘越来越确定,除非温室气体排放持续减少’,不然到25世纪‘格陵兰的冰会以史无前例的速度消失’。8”
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下午3点,水朝着埃菲尔铁塔方向顺流而下。人们对着冰自拍、互拍。你得靠得很近才能感觉到北极冰冻水的寒气。
我时常想起哥本哈根地下室的冰芯,格陵兰170万平方公里的冰盖的冰越少,那些冰芯就越重要。可能有一天,我见到的那些冰芯会成为世界上唯一的冰。
埃利亚松帮美国有线电视新闻网拍完了一段节目,过来我和罗辛这边,指着冰川摇摇头说:“我们本来想着那些冰能撑过大会呢。”罗辛点点头:“大概只要三四天它们就会消失了。”
(1) 第26届联合国气候变化大会于2021年11月12日在苏格兰格拉斯哥闭幕,大会就《巴黎协定》的实施细则已达成共识。
(2) 英伦三岛的最高峰,高约1345米。
(3) 该隐为《圣经》中的人物,因杀害兄弟亚伯且向耶和华隐瞒,被视为罪恶的化身。该隐之子通常指背负着罪恶,会注定受到惩罚的人。