
首个旨在减缓北极海冰流失的地球工程概念实地测试得出了明确的结果:将海水泵入海冰表面可将其增厚多达32厘米。问题在于,这种方法能否在有意义的规模上发挥作用。
该实验于2024年至2025年冬季在加拿大努纳武特地区的剑桥湾进行,参与方包括华盛顿大学、伦敦大学学院以及当地Ekaluktutiak猎人和捕兽者组织。他们的研究结果于5月22日发表在《Earth’s Future》上,显示使用潜水泵(每台泵的耗电量低于烤面包机)将1平方公里测试区域淹没海水后,到5月中旬,产生的冰层明显比未处理的对照区域更厚、更亮。
但同一篇论文也记录了为什么这种方法不太可能阻止北极冰盖的长期衰退。
工作原理
这个概念简单得令人难以置信。在冬季,当气温远低于冰点时,将海水泵入现有海冰的表面。水冻结后,在上面增加一层新的冰层。由于这种新冰比下面的天然冰含盐量更高,它也增加了表面反照率,在春季融化季节将更多阳光反射回太空。
研究团队在1平方公里的场地上建立了8个测试区域和3个对照区域,有些区域被淹没一次(12月或1月),其他区域被淹没两次(12月加2月,或1月加2月)。每次施加最多添加20厘米(8英寸)的海水。一个对照区域被用于单独的融水池排水实验。
到5月中旬,两次淹没的区域比对照区域厚了多达32厘米。这一增量相当于剑桥湾大约50年的春季海冰变薄量,自1980年以来,该地区的冰层每十年变薄约6厘米。被淹没的冰在整个融化季节也保持更亮,排干的融水池场地在一周内明显变亮。
规模差距
问题就在这里。2016年的一项研究估计,仅覆盖北冰洋的10%就需要大约1000万台风力水泵。覆盖整个北极则需要1亿台。在地球上最恶劣的环境之一中部署、维护和为这种基础设施提供动力的后勤工作是惊人的。
这项新研究的作者对这些限制直言不讳。”局部规模的使用是可行的,”他们写道,但大规模部署面临着”严峻的可行性、成本和生态障碍”。2025年的一项审查得出结论,海冰增厚在有意义的规模上”根本不可行”。
其他复杂因素包括迅速关闭的机会窗口:自1979年以来,北极海冰面积已缩减约20%,随着冰层变薄,可能很快就没有足够的稳定冰层可供部署。2024年至2025年的冬季在剑桥湾也异常温暖,作者指出这可能会影响其结果的普遍性。
更广泛的背景
这项实验应在一个领域的背景下理解,北极地球工程,随着北极海冰流失的后果变得更加明显,这一领域正变得越来越严肃。夏季海冰的消失通过反照率效应(黑暗的海洋比白色的冰吸收更多阳光)加剧全球变暖,扰乱天气模式,以增加的风暴潮威胁沿海社区,并危及依赖冰缘的物种。
其他提议的干预措施包括向北极平流层喷洒反射性气溶胶、增亮海洋云层,甚至建造人造冰山。这些措施都没有经过大规模测试,都带有未知的生态风险。
剑桥湾实验之所以有价值,正是因为它提供了关于什么有效、什么无效的真实数据。海水泵入在局部尺度上可以增厚冰层。但作者自己的结论,局部规模的使用是可行的,而大规模部署则”具有挑战性”,提醒人们,地球工程不能替代减排。即使可以部署1亿台水泵,它们也只能争取时间,而不能解决根本问题。
婷 翻译
披露:基于2026年5月22日发表在《Earth’s Future》上的同行评审论文。DOI:10.1029/2025EF007894。主要作者Edward Blanchard-Wrigglesworth(华盛顿大学)。涵盖Sascha Pare于2026年7月6日在Live Science上发表的文章。

