格陵蘭島下了一場暴雨，帶走70億噸水！南北兩極這是怎麼了……_風聞

日前，格陵蘭島下起了人類有氣象記錄以來第一場大暴雨，而且是發生在格陵蘭島海拔3216米的地方。

根據科羅拉多大學研究者給出的數據：伴隨着格陵蘭島這場大暴雨的從天而降，冰川將加速融化，最終會導致至少70億噸水伴隨着暴雨流失。而這已經是過去10年時間裏，格陵蘭島發生的第三次大規模融化事件了。

而在30年前，格陵蘭島的大規模融化時間發生概率，大約是每隔150年才會出現一次，而且情況遠不如現在嚴重。

2016年夏季，格陵蘭冰蓋表面的冰融水匯聚成河流。河流在裂隙中衝出孔洞（被稱為冰臼），形成豎井，將水引往冰蓋底部。流水的潤滑作用會讓冰蓋更快地滑到海中。圖中的橙色點是研究這種效應的研究者們的帳篷。

對於暴雨發生的原因，有研究者表示，這主要是由於北半球的極端高温引起的。

近年來，南北極高温現象愈發嚴重，進而引發動植物鋭減、海平面上升、全球極端天氣頻發。

南極和北極，到底怎麼了？

圖文 | 阿拉斯泰爾•福瑟吉爾（英國皇家地理學會會士） 基思•肖利（布里斯托大學博士）

翻譯 | 林巍（中國科學院南京地質古生物研究所助理研究員） 吳灝（浙江自然博物館博士）

編輯 | 謝芳 瞭望智庫

本文為瞭望智庫書摘，摘編自《我們的星球：正在消失的自然奇觀》，江蘇鳳凰科學技術出版社2021年8月出版，原標題為《兩極冰融》，原文有刪減，不代表瞭望智庫觀點。

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恐怖的數據

古老的南極冰層是我們星球上最好的記憶存儲器之一。它記錄了過去50萬年的温度和二氧化碳水平，這些信息被埋藏在冰內的氣泡所捕獲。

20世紀80年代和90年代，蘇聯在南極洲的科學考察站沃斯托克站鑽取的冰芯，首次揭示了兩件對於氣候變化研究至關重要的事實：第一件是温度和二氧化碳水平的變化總是步伐一致，兩者上升和下降的趨勢相同；第二件是兩者都達到了有記錄以來前所未有的高值。

美國國家航空航天局拍攝的南極洲衞星照片，這裏是地球上最冷、最幹、最多風的地方。南極半島位於左上方。

那麼氣候變化對南極洲及周邊海域意味着什麼？一些人預測海岸周邊的陸表會變得更綠，這預示着入侵物種的到來。事實上，近幾十年來的氣候變暖，使得南極半島多處冰雪消融地區的苔蘚數量增加了4倍。

那些在南極半島上度夏的阿德利企鵝也急需關注，該區域受南大洋變暖的海水和風海流影響最深。

在過去30年中，一個位於南極半島北端的阿德利企鵝繁殖羣數量降低了80%，這可能是由附近海冰的消失所致，而海冰能激活企鵝所依賴的食物鏈。目前，這種損失被南極洲東部阿德利企鵝種羣數量的增長所平衡，那裏局部海冰的數量實際上在增加，但這可能無法持續下去。

王企鵝雛鳥育兒所：王企鵝雛鳥等待着父母用嗉囊帶着食物歸來，這些雛鳥只是環南極地區南喬治亞島聖安德魯斯灣龐大秋季集羣的一部分。

隨着南大洋變暖，更多的光透過變薄的冰層照射到洋底，一些海洋物種或許會繁盛起來。羅斯海是位於新西蘭正南部的巨型海灣，研究者們近來在此處海底發現，深海海綿、海星、海蛇尾、海蔘出現了爆發式增長，但這種急劇增長可能具有誤導性。

研究者們在南極半島附近的別林斯高晉海發現了海底蠕蟲和其他新物種的入侵，它們將原有物種擠走，導致總生物多樣性受損。

海洋生物學家認為，生活在南極洲周圍海牀上的大約4/5的原生無脊椎動物物種受到氣候變化的威脅。  根據聯合國政府間氣候變化專門委員會的説法，大約1/4的海冰可能在21世紀消失，浮游植物也將會減少。這意味着磷蝦也會減少，作為連鎖反應，南大洋中所有取食磷蝦的物種，從魚類、烏賊、企鵝到座頭鯨等，都會減少。磷蝦種羣的崩潰對整個生態系統的打擊是毀滅性的。

巴布亞企鵝在它們繁殖地的近海捕食磷蝦，並帶回去餵養它們生長中的幼鳥。這羣企鵝屬於一個超過100只的集羣，它們的繁殖羣位於南極半島旁的丹科島附近。隨着南極海冰的收縮，巴布亞企鵝擴大了它們的食譜範圍，一方面是因為巴布亞企鵝不像阿德利企鵝那樣依賴磷蝦，另一方面是因為它們體型較大，所以它們能潛得更深，捕捉種類更豐富的魚類。

在北極，海冰減少對海象命運的影響尤為顯著。  對海象來説，海冰具有兩種功用：海冰培育藻類，這是海洋食物鏈的基礎；海冰又是海象潛入洋底取食蛤和貽貝的平台和在取食過程中休息的平台。但隨着北極變暖，遙遠北方的太平洋海象正在失去這些冰質平台，它們被迫上岸，成為氣候變化的逃難者。

位於西伯利亞和阿拉斯加州之間的楚科奇海，是太平洋海象的一個主要覓食場所，但夏季時已幾乎不存在海冰。剩下的海冰大多在更北的地方，位於深海之上。因此，海象向南遷徙，前往西伯利亞沿岸的岬角，在那裏它們能登陸並休息。問題是，海象龐大的數量已使這些“岩石難民營”超出負荷。

遷徙中的太平洋海象——海象母親和幼崽們與數千只其他個體一起，在俄羅斯北極圈地區的西伯利亞海岸登陸。該海岸是少數幾個適合遷徙的海象在秋季休息的地區之一，在連續幾個極度温暖的夏季之後，此時的海冰已融退至北冰洋腹地。

在楚科奇海的東岸，海象的數量增加了10倍。超過10萬隻海象擠在一起，一個挨着一個，這可能是我們星球上最大規模的大型哺乳動物集羣之一。

隨着空間的用盡，一些登陸點新來的海象只能爬上高達50米的懸崖以尋找休息之處。  在那裏，這種鰭腳類動物精疲力竭、飢腸轆轆，並因高度而迷失方向，它們可能會滑倒並跌落，也可能因野狗羣或人類的騷擾而受到驚嚇，並摔死在下方的岩石上。

在楚科奇海岸邊的一處登陸點，當《我們的星球》攝製組進行拍攝時，就在岸邊發現了超過650只海象的屍體。

成千上萬只太平洋海象聚集在楚科奇海邊緣的一處岬角，這裏是世界最大的海象登陸區。2017年秋季，超過10萬隻海象在使用這片休息區，它們代表了大多數的太平洋種羣。

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加速的先兆

北極和南極的差別並沒有那麼顯而易見。

從表面上看，它們似乎是一樣的，都覆蓋着無盡的白冰，但在其他各個方面，它們是相對的兩極。南極是一個被海洋環繞的大陸，而北極是一個被大陸環繞的海洋。南極洲的巨厚冰層使得南極地區能保持低温，而北極的變暖則嚴重得多，由此導致的北極海冰急劇消退，已經給許多物種帶來了嚴峻的挑戰。

3月，經過數月的24小時的冬季極夜和0攝氏度以下的氣温，冰蓋不斷延伸，橫跨海洋，將西伯利亞的凍土苔原與北美洲連接起來。北極熊也因此能跨越兩塊大陸。

到了夏季，較高的氣温和極晝的陽光使得多數海冰融化，海冰的量在9月達到最小值。

最大值：2017年3月，經過連續3年的暖冬，漂浮的北極海冰的年度最大範圍達到了歷史新低。| 最小值：2017年9月，在夏末，北極的極地海冰年度最小範圍達到了歷史新低。

但在近幾十年，這種季節循環已被打亂。能挺過夏季消融的海冰越來越少，而冬季形成的海冰也減少了，剩下的冰層也比過去薄得多。同時，在許多地方海冰更早解凍，更晚重新凍結，這意味着諸如北極熊等物種能夠在冰上覓食的時間更少，而在岸上的時間更多，它們與人類遭遇的概率也在不斷變大。

在我們星球極北之地發生的一切，看起來像是全球氣候變化加速的一種先兆。整個星球都在變暖。

這是温室氣體在大氣圈中的積累所致，這些氣體能捕捉太陽的熱量。二氧化碳是一類重要的温室氣體，因我們燃燒煤、石油和天然氣等碳基燃料而大量釋放。

在北極，變暖的速度是這個星球上其他地方的2倍以上，  這是因為海冰的減少會加速變暖。冰是白色的，因此它可以將85%的太陽輻射反射回太空，這有助於保持北極的低温。但在最近幾十年，隨着冰的消融，這種白色表面被顏色更深的海洋所代替，後者僅能反射10%的太陽光，剩餘的熱量被吸收，加熱了周邊的空氣和水體。

這一切導致的最直接效應是，更多漂浮在北冰洋上的冰在夏季融化。氣候變得越暖，就有越多的冰融化，進而導致温度進一步升高。當冬季温度下降時，冰再次形成，但是再次形成的冰要薄得多，因為多數曾經年復一年延續下來的冰已經消失了。

直到最近，北極大部分地區仍被夏季也不融化的永久冰蓋覆蓋，但是其中超過40%的冰已然消失。北極冰蓋的平均厚度自1975年以來減少了2/3，降低到1.2米。這種效應正逐漸走向失控：隨着冬季冰層的變薄，它在隨後的夏季也就更容易融化。

除非全世界能將全球變暖控制在1.5攝氏度以內（這意味着北極變暖約3攝氏度），否則科學家相信，到21世紀中葉，北極僅存的永久海冰將會只存在於極北的小片地區，聚集在格陵蘭島西北部海岸和加拿大巴芬島以北的羣島之間。夏季，幾乎整個北冰洋將會完全無冰。

晚夏，冰山漂浮在位於格陵蘭島東岸的世界最大的峽灣系統——斯科斯比灣。這裏的大冰山其實是巨大的道高·延森冰川（Daugaard Jensen Glacier）崩裂下來的浮冰，它們在漂浮經過狹窄通道時會撞上岩石。

對於北極生態系統和生活在那裏的人們，氣候變暖的後果已經十分顯著，但其潛在的影響更為深遠。缺少了北極這面“鏡子”的保護，由此帶來的加速變暖效應會作用於全球各地。

2008年，在離北極點不遠的挪威斯瓦爾巴羣島山脈下的隧道中，運營“世界種子銀行”的農業研究者建立了一個“末日種子庫”。

它的目標是保存世界上野生和栽培作物的種子樣本，以建立一個永久性的儲備，使這些種子免受任何能想到的全球性災難的侵害，不論是核戰爭、小行星撞擊、全球變暖還是海平面上升。未來末世的倖存者們，至少能找到種子來種植作物養活自己。

但在2017年的夏季，斯瓦爾巴的温度達到前所未有的水平，山上的冰開始融化並進入隧道。人們為了保護隧道不受未來洪水的影響，不得不另做準備。種子研究者們所預想的末日災難之一，似乎已經出現。

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影響全球

沒有人預料到北極冰融會發生得這麼早、這麼快。消融效應正在延伸到環繞北極的大陸上。

在過去的40年中，6月時覆蓋在加拿大、美國阿拉斯加州、西伯利亞和斯堪的納維亞的雪量減少了一半。生活在北極的40個土著羣體傳統的捕獵、打魚和放牧的生活方式被擾亂，其原因包括近岸冰的移動和不可預測，苔原野火等新現象帶來的放牧土地的損失，以及海洋與陸地生物遷徙方式的改變。

隨着一些地方土壤的温度比表面上升得更快，凍土層也在快速消失。數千年來，西伯利亞、加拿大北部和阿拉斯加州的土地都處於冰凍狀態，有時冰凍深度可達700米。但是今天，表層凍土正從堅冰變成泥沼，進而導致道路垮塌、管道爆裂、建築傾倒、甲烷火災、坑洞形成。

甲烷是一種温室氣體，有着比二氧化碳更強的增温潛力。如果凍土繼續消融，這種氣體大量進入大氣圈，那麼就像許多科學家預測的：變暖會加速，甚至是顯著加速。

北極理事會的一項報告提出警告：到2040年之前，靠近表面的凍土層或許會融化20%。

被冰凍超過200萬年的西伯利亞凍土層，融化並垮塌進入河谷。

隨着世界變暖而出現的無冰北極，不管在生物學上還是物理學上，都與過去200萬年的情況大為不同。自然具有適應性，一些野生動物會從深度凍結中解脱並因此獲益。比方説，許多大西洋和太平洋魚類正向北擴張，其中鯖魚是勝利者的代表。但是北極從來就不是生態荒地，因而也會產生輸家。

北極海冰一直是海洋生物的避難所。以珊瑚為例：我們認為珊瑚總是環繞在熱帶島嶼周邊形成珊瑚礁，但是世界上一些奇妙的珊瑚生活於北冰洋洋底的寒冷深水中，處在近乎永久的冰蓋之下。像熱帶珊瑚礁一樣，這些冷水珊瑚也為其他海洋物種的繁盛提供了棲息地。

世界上已知分佈最北的冷水珊瑚生活在斯瓦爾巴北部朗塞特海脊的卡拉斯克海山，距離北極點僅400千米。“那裏充滿了生命，”德國海洋生物學家安婕·博埃蒂烏斯在釋放了一艘去拍照的潛水艇後發佈博客説道，“尺寸達1米、壽命達數百年的巨型海綿間，生活着巨型白海星、藍海螺、紅色螃蟹，以及白色和棕色的蛤。”許多冷水珊瑚礁也是具有重要經濟價值的魚類育兒所，比如平鮋這種分佈在北部水域的深海鮋魚。

隨着北極被在更暖的水域中繁盛的生物入侵，這些適應冷水的物種很可能會減少。

很顯然，漂浮的海冰對於北極熊、海豹和海象等海洋哺乳動物是至關重要的。環斑海豹大多數時間會在冰下的海水中獵食，但它們也會和潛伏在冰面上的北極熊玩“貓捉老鼠”的遊戲。海豹用鰭足上的爪在冰上掏洞，以便它們上浮呼吸空氣，北極熊則守在洞邊等待食物。海豹通過多挖幾個洞來干擾北極熊的判斷，以提高生存機會。但是變薄的冰改變了這種捕獵的動態：海豹挖洞更容易了，但隱藏也更困難了。

加拿大北極圈地區巴芬島以北的拜洛特島不遠處，一頭年輕瘦小的北極熊站在浮冰之上。它剛吃完一隻海豹，正在尋找更多潛在的食物。

環斑海豹在冰上的雪中挖掘獸穴，將它們新生的幼崽隱藏在裏面。但在下雪少的年份，獸穴頂部會過早垮塌，使得幼崽暴露。在那些雪不再足夠厚的地方，幼崽就降生在開闊的冰上——它們逐漸變得毫無生存機會。

短期內，熊也許會佔上風，但當冰進一步消融後，兩者都是輸家，因為他們都將沒有任何可用於捕獵的浮冰。

北極是22000—31000頭北極熊的家園。表面上看來，它們活得挺好。它們的數量之所以能從20多年前的6000頭增長至今，要歸功於1973年達成的一項保護它們的國際公約，這項公約減少了人類對它們的捕殺。實際上，它們是地球上少數幾種仍然能在大多數原始棲息地發現的大型食肉動物之一。但北極熊的演化使它們依賴利用北極冰進行捕食，因此隨着冰的消失，科學家預測，到2050年全世界1/3的北極熊將消失。

一頭北極熊站在覆蓋在昌普島的厚厚冰帽上，該島屬於俄羅斯北極圈內的法蘭士約瑟夫地羣島。它的周圍是北冰洋最大的海洋保護區。

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動物的災難

其他的海洋哺乳動物面臨着相似的挑戰。

一角鯨是整年巡遊於北極水體中的3種鯨類之一，其他2種是弓頭鯨和白鯨。它們的生活與北極海冰的年度擴張和消退緊密相連。

來自加拿大和西格陵蘭的一角鯨冬季大部分時間都在格陵蘭島西部的巴芬灣深水中覓食。它們聚集在有着厚浮冰的區域，潛到深處去搜尋它們的主要食物——格陵蘭大比目魚，它們也在冰下取食北極鱈。冰的消退減少了它們的捕食區，並且在開闊水體，它們被捕獵的風險增加了——隨着冰的消失，虎鯨遷移到了北極。

夏季，一角鯨在距離加拿大北極圈地區的巴芬島不遠處取食。

北極野生動物最為豐富的熱點地區是海冰中間的半永久開闊水體，它們通常由上升流形成，被稱作冰間湖。

冰間湖中形成了大量的藻類水華，野生動物聚集其中。對於短翅小海雀、北極熊、一角鯨和另一種依賴北極冰的鯨類——弓頭鯨等動物的世界最大種羣來説，冰間湖至關重要。聯合國教科文組織將一些冰間湖列為世界遺產，但冰的消失給冰間湖帶來嚴重威脅。

此外，對海洋生命的未來來説，藻類的命運也是一個大問題。在過去20年，更暖的水温增加了藻類20%的產出，導致了更多的水華，這為冰緣的微型甲殼動物（浮游動物）提供了大量食物，這些甲殼動物又被魚類、鳥類和海洋哺乳動物取食。

科學家已經注意到藻類物種組成的變化，這種變化會影響相關的海洋食物網。藻類爆發性增殖引起的水華對于海洋生命十分重要，因為許多物種的生命週期與水華的時間同步。但春季水華出現的時間已經發生了顯著改變，在一些地方最早可提前50天，這就帶來了威脅。如果水華不能按時出現，那麼一些北極最重要的物種將會遭難。

在挪威北極地區斯瓦爾巴羣島的其中一個島上，短翅小海雀集體回到位於岩石海岸上的巢穴。它們在海上取食橈足類，變暖的水體將導致浮游橈足類遷走，會對短翅小海雀的繁殖造成巨大影響。

比如説，這將會影響候鳥物種，它們會在北極藻類賦予的海洋生物興盛期如約而至，進行繁育和取食。每年的春季和秋季，大約1200萬隻海鳥從太平洋出發，飛到北冰洋。途中，它們在狹窄的白令海峽築巢、覓食、繁育。其中包含小型的北極燕鷗，它們每年往返於南極和北極。如果“冰季”發生改變，它們抵達的時候或許會找不到食物。

已經陷入麻煩的是生活在加拿大北部的布朗尼克氏海雀，它們又被稱為厚嘴海鴉。厚嘴海鴉以北極鱈養育幼鳥，而北極鱈在冰緣取食藻類水華。但現在冰融化的時間比過去提早了兩週，在幼鳥孵化的時間之前。當食物變得更少時，更多的幼鳥將會死亡。

北冰洋冰間的北極鱈幼魚。北極鱈幼魚在兩歲之前生活在冰的周邊，以橈足類等小型甲殼動物為食。血液中的抗凍成分使得它們能在0攝氏度以下生活。當它們長到足夠大後，會前往開闊水域，成為海洋哺乳動物和海鳥的重要食物源。

自然資源保護論者不確定厚嘴海鴉是否能快速改變食性，轉而捕食毛鱗魚，這種魚在冰冷的北極水體後撤後，會進入該區域。如果不能的話，厚嘴海鴉將會陷入麻煩。同時陷入麻煩的還有象牙鷗，它們在加拿大北極地區的數量已經減少了70%。

隨着北極的物種組成發生變化，新的食物鏈或許會形成，但會對人類和自然產生難以預料的影響。  鯖魚直到10多年之前還未見於格陵蘭島附近海域，但現在它們的數量已經相當可觀，與大比目魚、對蝦一同成為格陵蘭島主要的出口物。它們與其他直到不久前還只見於更南部地區的魚類的到來，將會促使更多的新物種來到北極——尤其是當人類決定開發北極資源的時候。

人類已經在北極較偏南的區域進行魚類捕撈，比如白令海的鮭魚和白眼狹鱈，以及斯堪的納維亞北部巴倫支海的北極鱈和黑線鱈。

隨着北極變暖，這些種羣中的一些會衰退，例如主要沿着冰緣取食的白眼狹鱈，其數量會隨着冰的減少而減少。而一些其他種類的鱈魚以及毛鱗魚、大比目魚，或許會幸運一些。一項研究估計，北極魚類種羣的價值到2050年會增加50%，達到約300億美元。

5

消失的冰蓋

極地地區展現的一個奇特諷刺是，人類對地球温度調節系統的影響在這個人口稀疏的地方最為強烈。那麼我們能夠做些什麼，又已經做了什麼來保護它們呢？

1959年，12個在南極有基地的國家簽署了《南極條約》，  禁止在此地進行軍事和商業採礦活動，有效保證了這片大陸僅為科學所用。另一項同時簽署的有關海洋資源的公約則限制了對南大洋磷蝦和魚類的捕撈。

世界首個公海海洋保護區——南奧克尼羣島南大陸架海洋保護區，以及世界上最大的受保護海洋區域——位於南極物種最豐富的海灣的羅斯海海洋保護區，這兩個保護區的建立表明對極地的保護已經在逐步升級。

自然資源保護論者同時呼籲在南極大陸周邊建立更多的海洋保護區，給予水體與當前陸地同級的保護。這些建議包括將另一個大海灣——韋德爾海以及南極半島也納入保護。

同時，北極面臨的威脅則更為多樣和緊迫。與南極不同，北極幾乎沒有被正式保護起來。但在2017年末，各國達成了一項國際協定，針對北冰洋中部一片比地中海還要大的區域設置了16年的商業捕撈禁漁期。

這是個好消息，但生物學家想要走得更遠，他們要對海底火山（魚類繁殖地）、冷水珊瑚礁和冰間湖等生物多樣性的熱點區域進行正式的保護。另一個提議是，將由格陵蘭北部和加拿大北極羣島東北部部分地區組成的區域全部納入正式保護。這個區域被稱作“最後的冰區”，估計此處的海冰將維持最長時間，未來成為包括北極熊在內的許多北極物種的關鍵避難所。

但事實是，在北極，建立正式的保護需要與將全球變暖控制在1.5攝氏度以內和保護海冰不進一步融化協同進行。

阿拉斯加州北部沿海，一頭弓頭鯨和它的幼鯨在北冰洋的冰間浮出水面。弓頭鯨生活於浮冰之間，以橈足類等浮游動物為食。極厚的顱骨讓它們可以在需要製造呼吸洞時突破18釐米厚的冰層。

北極已經被升高的温度、海冰融化的水體和解凍的土壤所改變，它將展開報復。

融化的海冰對海平面沒有直接的影響，因為它本身已經漂浮在海洋中（如果它融化並不會增加額外的體積）。但當陸冰融化，水注入海洋，世界範圍的海平面都會上升，沿海區域會被淹沒。

陸地上有許多的冰——大多數屬於覆蓋在格陵蘭島和南極洲的3個巨大冰蓋。格陵蘭島的面積大約是德國的6倍，冰蓋厚度達3千米。這個冰蓋正在消融，這使得全球海平面每年上升1毫米。如果它全部融化（至少需要數個世紀，但可能變得無法阻止），最終會使海平面上升7.3米。

這個星球上面積最大的冰域是東南極冰蓋。它似乎是穩定的，既因為其巨大的尺寸，又因為其位於穩固的陸地上。這是一個好消息，因為如果它完全融化，將會使海平面上升多達53米。但是它較小的親戚——西南極冰蓋，則是另一種情況了。

西南極冰蓋並不處在穩固的大陸上，而是錨定在一系列水下山脈上。科學家警告説，當温暖的洋流在冰下形成環流，可能會導致冰鬆脱並漂走，冰在漂走的過程中會持續融化。

西南極冰蓋的消失會導致海平面上升5米。美國國家航空航天局稱，這是“海平面快速上升的單個最大威脅”。它的消亡將是全球性的災難，世界上的許多大城市和部分最好的農業用地將被淹沒，同時被淹的還有濱海生態系統。

冰的消失起初可能很緩慢，在兩個世紀內對海平面升高貢獻不大。但是，如果我們在這期間不阻止全球變暖，那麼海平面上升將會很快加速。

全球有超過6億人生活在不超過海平面之上10米的區域。我們觀察到海平面每年上漲超過3毫米。這個速度還在增加，到2100年的時候上漲幅度會達到60釐米。

教訓似乎在於，我們的當務之急不僅僅是要阻止逐步變暖，更要阻止遙遠的南北極地區跨過臨界點，否則我們的世界最終會變成一片沼澤。