在夏天，請注意南極洲，時間似乎凍結了。南極的午夜陽光似乎懸停在那兒，在11月至1月之間的數週內，幾週內從未落出地平線。
但是南極的永恆是一種幻想。僅僅十年前，在整個海岸的夏夜，太陽將在海洋上稍微稍微滑行，將其冰除塵以金色的光線浮出水面。
然而，今天，這種海冰的大部分都看不見。科學家越來越震驚地說它可能永遠不會回來。
“南極洲感覺很遙遠，但是那裡的海冰對我們所有人都很重要，”埃拉·吉爾伯特（Ella Gilbert），英國南極調查的一位極地氣候科學家告訴現場科學。 “這是我們氣候系統的重要組成部分。”
直到最近，南極海冰在相對穩定的夏季最小值和冬季最大值之間波動。但是，在2016年創下創紀錄的最低紀錄之後，情況開始發生變化。緊隨其後的兩個記錄低點，包括2023年2月的最低最小值737,000平方英里（191萬平方公里）。
隨著當年三月的冬季開始，科學家們希望冰蓋能反彈。但是發生的事情使他們驚訝：南極冰經歷了六個月的創紀錄低點。在七月的冬季高峰期，大陸缺少比西歐大的冰塊。
“我們都認為最低限度與將要達到的最差；那是2023年，而不是2070年，”Ariaan Purich澳大利亞莫納什大學（Monash University）的南極氣候研究員告訴Live Science。 “所以當冬天到來時，我們難以置信。”
現在，在2024年，海冰範圍已經達到了另一個近紀錄的低點：766,400平方英里（198.5萬平方公裡）2月20日。
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南極發生了一次深刻的“政權轉變”，氣候科學家正在競賽，以了解接下來會發生什麼。
吉爾伯特說：“當您推動氣候系統的任何部分時，它會產生全世界的連鎖反應 - 不一定立即，而是多年的時間。” “因此，通過越來越多地推動系統，我們會使這些漣漪越來越大。最終，我們都會感受到它們。”
海洋的心跳
當夏天在南極轉向冬季時，海冰從最低限度擴展100萬平方英里（300萬平方公里）至700萬平方英里（1800萬平方公里），在不規則的瓷器白色瓷磚中覆蓋地球表面的4％。
在長達數週的極地夜晚，大部分海冰在冬季生長，在浮冰架上的開放水域圍繞著大陸。浮動冰架內部的海水孔或波利尼亞斯的猛烈風燃燒，撒上雪，一塊碎片散佈。
沿海冰鑲嵌有多種用途。首先，這種海冰護城河不斷從大陸越來越不穩定的陸冰中加熱海水，保護其懸掛冰川。海冰表面還以稱為反照效應的過程反映了一些太陽的能量回到太空中。
這些浮動平台在南極生態系統中也起著關鍵作用，為企鵝和磷蝦等生物提供了棲息地。磷蝦在平台周圍生長的光合藻類盛宴，其便便將二氧化碳鎖定在海底。
海冰還有助於驅動海洋循環的傳送帶。隨著海冰融化，從大陸架子上層疊的冷水將深水駛向越來越遠，為驅動了世界所有洋流的圓形溪流。實際上，全球海洋的40％追溯其起源於南極海岸線，這對於調節整個地球的區域氣候至關重要。
以這種方式看到的是，冰蓋的節奏膨脹和收縮是像心跳，在世界各地推動營養，氧氣和熱量，並將二氧化碳降到深海中，大約30％的碳排放被困數百年。
在記錄的大部分歷史中，海洋的“心跳”及其對碳循環和海洋循環的影響相當穩定。但是後來它跳了一下。
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每年的衛星記錄都繪製了地球的海冰，該衛星記錄已經測量了1979年以來兩極的海冰波動。
北極的未來一直很簡單和淒涼：冰上覆蓋範圍穩定超過每十年12％。
然而，在地球的另一端，南極似乎擊敗了賠率。直到2015年，南極的冰範圍不僅可以迅速運行 - 它略有增長，實際上在2014年達到了歷史最高水平。這意味著，當急劇跌倒在2016年時，科學家不確定他們是否正在觀察Fluke事件或不祥的，根本的轉變。
“過去七年中發生的事情可能會持續下去，”馬丁·西格特，一名冰川學家對南極減少的海冰進行了調查，並告訴《現場科學》。
北極快速熔化的關鍵因素是一個稱為表面反照反饋的過程。當海冰融化時，它會發現吸收更多太陽射線的黑水。反照效應的這種惡性反轉使北極從冰箱轉變為散熱器，現在變暖比世界其他地方快四倍。
“如果我們每年開始失去海冰，並且在南極與北極相同的過程發生，那麼南極將以加速的速度加熱。”這對地球來說將是一場災難。 ”西格特說。
在2016年之前，科學家們對南極複雜體系暫時穩定全球氣候的淡淡希望。現在，希望已經消失了。
在2023年9月，Purich和她的同事愛德華·多德里奇（Edward Doddridge）發現第一個線索是，南極海冰系統的轉變不僅是一個怪異事件：2015年，南大洋開始在330至660英尺（100至200米）的深度上變暖，此後一直保持溫暖。
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隨著海冰損失往往發生在高海洋變暖的地區，後者改變了大氣和海洋相互作用以形成冰的方式，將南極系統轉移到了新狀態。 Purich說，正是這種變化導致了去年創紀錄的低點。
新南極的行為不同。在明顯的轉變之前，在夏季最低限度的海冰和最大冬季的海冰之間沒有聯繫。現在，兩者緊密相連。
接下來會發生什麼
南極海冰下降的直接影響已經在這裡。例如，2022降低引起數千隻皇帝企鵝小雞的大量死亡在南極西部，科學家期望從2023年發現更多的死亡。同樣在2022年，東南極洲東部經歷了它的經歷有史以來最大的熱浪，溫度升高高達72 F（40 C）。
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此外，南極的深洋流已經自1990年代以來減慢了30％預計會放慢到2050年再增加40％。
儘管反反照率反饋引起的加速反應，但科學家還是小心，不要將南極的海冰降低為不可逆的臨界點。
珀希說：“如果稍微冷卻一點，[海冰]可以再次凍結。”
但是，她指出，更大的擔心是，缺乏海冰可能會引發該地區其他持久的臨界點。
珀希說：“在沒有海冰的情況下，海膨脹可以比以前更快地拆分冰架。” “一旦貨架破裂，他們所支撐的陸冰就可以滑入海洋。”
如果僅南極冰蓋就可以分解並融化到海中，它將將全球海平面提高約11英尺（3.4 m）。
南極驅動的海洋循環的減弱也可能會加快關鍵洋流的崩潰，例如大西洋子午傾覆循環（AMOC），這有助於維持北半球的溫帶氣候。
最近，令人擔憂的研究已經指出了AMOC力量的低迷。如果海流像削弱一樣多在最後一個冰河時代例如，在十年內，歐洲和北美的溫度可能會下降多達9 f（5 c）。
這些次要轉折點的時機和影響已成為至關重要的問題。儘管同意氣候變化的明顯影響，南極的複雜性，缺乏歷史數據以及獲得資金來收集其精確預測的困難。
“南極很難。很難建模；很難測量。甚至很難到達那裡。”卡羅琳·福爾摩斯英國南極調查的一位極地研究人員告訴Live Science。 “但是目前有很多研究勢頭要說，看，我們需要做更多的事情。”
同時，我們生病的行星系統的明顯處方仍然適用：緊急削減了全球二氧化碳排放，西格特說。
“前進的唯一途徑是盡快脫碳和脫碳，這意味著我們不會看到最糟糕的結果。”西格特說。
