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[科技]南北两极与人类未来
作者:位梦华

《新华月报(天下)》 2006年 第01期

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       一说到地球的两极,人们首先想到的也许是遥远,寒冷,荒凉,危险,可怕的气候,严酷的环境,奇特的居民,凶猛的动物……因而谈极色变,望而却步。然而,唏嘘之余,又会释然,觉得那地方远在天边,遥不可及,与我们没有什么关系。这实在是大错而特错了。两极不仅与我们每个人息息相关,而且还制约着整个人类的未来与发展。
       两极的军事含义
       南极大陆是地球上硕果仅存尚未被人类瓜分和占领的土地,在法律上,可以说是一块无主地。但是,这种状态能延续多久呢?特别是,当其他地方的资源都已枯竭,而又没有新的能源可以代替时,南极的资源必将具有更大的吸引力,马岛战争就是一例。马尔维纳斯群岛位于南大西洋,属于亚南极,因为距阿根廷最近(550公里),所以阿根廷声称对其拥有主权,但长期以来却一直被英国人所占领,称为福克兰群岛,虽有如此争议,却能相安无事。直到后来在附近海域发现了丰富的石油储存,结果导致了1982年的马岛战争,双方损失都很惨重。实际上,20世纪40年代初,因为智利、阿根廷和英国对南极提出的主权要求互相重叠,曾经一度剑拔弩张,非常紧张。现在,虽然《南极条约》把主权要求冻结起来,但基本矛盾并未解决,如果有一天在南极发现了巨大油田或重要矿产,谁能保证不会兵刃相见?
       至于北极,在战略上更是具有至关重要的意义。
       第二次世界大战期间,北冰洋第一次显示出重要的战略意义,西方的援助物资,有相当大一部分都是通过北极源源不断地运进了苏联,并在那里与德国法西斯展开过激战。二战结束以后,热战变为冷战,北冰洋又变成了美苏对抗的最前线。为了互相监视,两个超级大国都在北冰洋沿岸建起了严密的雷达预警系统。
       20世纪80年代以前,美国和苏联从核潜艇上发射的导弹,射程只有4000千米,只有靠近对方才能击中目标。因此,双方的核潜艇必须在海上四处游弋,以便随时发动攻击。但是,核潜艇在水下游动很容易被卫星发现和声呐跟踪,难以逃过敌方的眼睛。到了80年代后期,双方核潜艇上的导弹射程均已超过8000千米。两个超级大国都把自己的核潜艇放到了北冰洋的冰下,上有冰层覆盖,卫星侦察不到,而浮冰不断破裂的巨大噪音,使得声呐系统也无法跟踪,既隐秘又省钱。一旦战争爆发,随时可以作战,北半球所有目标都在其射程以内。因此,北极又被战略家们称为地球的“制高点”。
       2002年6月13日,美国正式退出了1972年与苏联签订的《反弹道导弹条约》,布什政府立刻下令,在阿拉斯加亚北极地区修建6个导弹拦截器地下发射井,以建立美国的导弹防御系统,使得北极在全球战略上的重要性大增。
       两极资源与人类发展
       两极不仅具有极其重要的战略意义,而且从气候到生态,从资源到环境,都与人类的生存和发展息息相关。因此有人预言:谁要想给未来的世界带来和平与安定,谁就必须了解两极。
       人类社会发展到今天,有两种资源处于特别重要的位置,一是石油,是社会运转的动力;一是淡水,是生命生存的条件。但是,由于大量开发和挥霍无度,这两种资源都出现了短缺的趋势。出路何在?人们便把目光转向了两极。
       美国最大的油田就在阿拉斯加北极,占美国石油总产量的20%,而且正计划在那里再开发一个更大的油田。加拿大和欧洲的北极地区,也有丰富的油气储存。俄罗斯西伯利亚地区的石油和天然气,对于世界的能源危机,特别是我国未来的需求,更是具有潜在的重要意义。所以有人说,中东的石油开采完了以后,下一个能源基地就在北极。
       南极也有大量的石油、天然气和煤炭等资源,但由于气候恶劣,环境严酷,开采技术复杂,运输路途又很遥远,在可以预见的将来,还不会有人去开发那里的资源。但是,当世界其他地方的石油和天然气开发净尽,而又找不到新的能源时,南极的资源开发是不可避免的。
       至于淡水,更是如此。众所周知,水不仅是孕育生命的摇篮,也是维持生命所必不可少的物质。
       然而,由于气候异常和人类污染,地球上的淡水资源越来越少,许多地区出现了恐慌。淡水制约着社会的发展,淡水影响着国计民生。因此,淡水安全是政治家们必须考虑的头等大事,甚至有人预言说,现在人类为了石油而厮杀,将来很可能会是为了淡水而打仗。最近的资料显示,中国的淡水储量世界排名第六,人均占有量却排在121位,而且人口众多,发展又快,还有越来越恶化的趋势。
       天无绝人之路。大自然储备了大量的淡水资源,保存在两极,特别是南极。南极大冰盖覆盖了整个大陆,平均厚度2200米,最深的地方达4800米,所含淡水占地球上淡水资源的72%。而且,这些冰川都是几千、几万、几十万、几百万年之前形成的,非常纯净,没有污染,比市场上任何矿泉水、纯净水都要好得多。也许有人会担心,如果大家都去挖取南极的冰川,岂不会毁掉那里的环境?这种担心可以理解,但却是杞人忧天。事实上,南极的冰川,每时每刻都在从中心地区向大陆边缘流动,然后断裂下来,形成了大大小小的冰山。有的搁浅在陆地上,慢慢化掉;有的掉进大海,往北漂移。北极也有大冰盖,主要是在格陵兰,虽然规模比南极小得多,但储藏的淡水量也相当可观。人类无需破坏两极的冰川,只要选取漂浮在海里的冰山加以开发,既可解决淡水不足,又能避免环境污染。有人乐观地认为,只要部分地开发两极的冰山,不仅能补充人类急需的淡水资源,还能使地球上的沙漠变成绿洲。除此之外,两极还有大量的煤炭和丰富的矿产。所有这些资源,对于人类的未来发展都是至关重要的。
       
       两极对气候的影响与控制
       人类之所以进化至今,繁衍生息,正是因为地球上有适宜的气候。地球上为什么会有如此的气候?因为有南北两极。
       决定地球气候变化主要有三方面的因素:一是太阳辐射到地球上的能量的多少;二是地球反射回太空的能量的多少;三是地球自身的大气对流和海洋环流。除了第一个因素之外,后两个因素都与两极有着密切的关系。据推算,太阳辐射到地球上的能量如果增加1%,所有的海洋就会沸腾;如果减少1%,所有的海洋就会结冰。值得庆幸的是,太阳的辐射是比较稳定的,至少在今后相当长的时间里还将是如此。所以,我们可以放心大胆地在地球上生活下去。
       地球接受太阳辐射来的能量的同时,又把一部分反射回了太空,保持着一种动态的平衡。如果只吸收而不反射,地球表面的气温就会愈来愈高,甚至达到几百度,不用说人类,其他生物也难以生存下去。而在这个过程当中,两极发挥着特别重要的作用。两极的大冰盖,像是两面巨大的镜子,把太阳辐射来的能量,相当一部分又反射回了太空。更加重要的是,如果地球的气候转冷,两极的冰盖就会扩大,反射的能量也就愈多,进一步加速了转冷的进程。相反,如果地球转暖,两极的冰盖就会缩小,反过来又加速了气温的上升。这也就是说,两极对于气候的变化,起到了某种放大作用。
       至于大气对流和海洋环流,两极的作用就更加重要了。实际上,地球就像是一部热动力机,热源在赤道,冷源在两极。来自于太阳的热量,首先把赤道地区的大气加热。加热的空气因膨胀而上升,并向两极分流,在那里冷缩之后下沉,再从地面吹回赤道,这就形成了大气对流。与此同时,阳光还把赤道地区的海水加热,加热后的海水从表层流向两极,冷却之后,再从洋底流回赤道,这就构成了海洋环流。正是因为大气和海水的不断对流和环流,才把赤道地区的水分和热量,源源不断地向温带和寒带运送,因而有了风雨阴晴,维持着地球上这种适宜的气候和舒适的环境。如果没有两极,海洋将成为死水一潭,大气将凝固不动,热的地方可能会热到几百度,冷的地方可能会冷到零下几百度,没有雨雪,没有阴晴,不仅人类难以生存,其他生物也将处于水深火热之中。
       
       
       但是,地球与太空的能量交换,受到了人类活动的严重干扰。飞机在天上飞,汽车在地上跑,机器飞转,烧火做饭,所有这些都要燃烧汽油、煤炭、天然气和柴火,源源不断地向大气中排放着大量的二氧化碳。大气中的二氧化碳有一种特殊的作用,能把地球表面反射回太空的热量挡住,就像是在空中建起了玻璃房子或者架起了塑料大棚,这就是所谓的“温室效应”。那么,两极与温室效应又有什么关系呢?
       第一,温室效应首先会在两极表现出来。例如,温度一升高,北极植物的生长量就会增加,南极的冰盖就会消融,这就为观察和研究地球变暖提供了有力证据。第二,北极和亚北极地区,有一个辽阔的苔原带和泰加林带,因为温度低,土壤中埋藏着无数动植物的尸体,把大量的固态碳储存在那里。如果气温变冷,动植物的尸体还会继续增加,不会腐烂,因而减少了大气中的二氧化碳。然而,如果温度上升,尸体就会腐烂,以二氧化碳的形式,源源不断地释放到大气里,因而加速温室效应。由此可见,北极和亚北极辽阔的冻土带,对地球上的温室效应起到了举足轻重的控制和放大作用。第三,更加重要的是,研究结果表明,如果全球气温按现在这样的速率变暖下去,再有50~100年的时间,两极的冰盖就会化掉,海平面将上升60~70米,所有沿海的城市和村庄、地球上80%以上的耕地都将被淹没。而且,由于陆地面积大大缩小,海洋面积大大增大,海洋的蒸发量就会增大,大量的乌云有可能把整个地球笼罩起来,使太阳光照不到地面上,从而导致气温骤然下降,地球有可能进入一个新的冰川期。这种情况,和6500万年以前,恐龙从地球上消失时的情况极为相似。
       太阳光中有一种紫外线,能够破坏细胞,杀死生命,正因为大气中有一个臭氧层,吸收了具有杀伤力的紫外线,才保护了地球上的所有生物。可是,人类为了舒适和享受,用上了冰箱和空调等制冷设备,并使用大量的发泡剂和喷雾剂,释放出了氟氯烃化合物(CFCS),致使大气中的臭氧明显减少。由于大气对流和气温较低等原因,首先在两极的上空出现了臭氧空洞。20世纪80年代后期,南极上空的臭氧空洞曾一度达到2900万平方千米,比南极大陆的两倍还要大。研究表明,大气中的臭氧每减少1%,人类皮肤癌的发病率就会上升2%,与此同时,白内障和免疫系统疾病也会大幅度上升。因此,全球性臭氧的减少和两极上空臭氧空洞的出现,不仅使其他生物面临着遭受紫外辐射的危险,也对人类的生存构成了直接威胁。
       两极的启示
       人类自视清高,自诩是最高级的生物,但是实际上,我们到底比其他生物高明多少,是很值得怀疑的。例如,如果没有枪,我们斗不过北极熊;如果没有船,我们追不上鲸鱼;我们一掉进冰冷的水里,立刻就会冻僵,南极鱼却可以穿行于浮冰之间,自由自在地游来游去;我们一进入冰原,如果没有罗盘或GPS(全球定位系统),马上就会迷失方向,企鹅却能以最短的路线,准确地找到自己的目的地。甚至连小小的北极蚊子也比我们高明,它们长在头顶上的红外探测器可以准确地测定几公里以外的目标,而我们制造出来的红外探测仪体积大而笨重,还没有蚊子那样高的灵敏度。与这些生物相比,我们人类有什么可骄傲的呢?
       推而想之,就连我们的社会机构和高级思维,动物其实也早已有之。例如,领土不可侵犯,边境荷枪实弹,是人类社会的一大特点。动物呢?同样也有明确的领土观念,从天上的鸟到地上的兽,都有一定的活动空间。不过,它们的管理方法比较简单,撒一泡尿就算划定了边界,叫几声就可以吓阻敌人。遇有外来入侵,也会奋力抵抗,胜利当然更好,失败也不恋战,甘心落荒而逃,自己另找地盘。如果到蜜蜂或者蚂蚁的窝里去看看,更加让人羞愧。人类又是奖金,又是宣传,又是金榜题名,又是树碑立传,但真正大公无私,公而忘私者却总是极少数,因而被尊为英雄或模范。而蚂蚁和蜜蜂呢?终生劳累而不计报酬,尽职尽责而任劳任怨,既不用监督,也不用表扬,即使为保卫家园而战死,也得不到英雄或烈士的头衔,但却社会稳定,秩序井然,各司其职,无私奉献,生生不息地繁衍了上亿年。
       人类自从来到这个星球上,始终面临着两大关系必须去处理,一是人与人之间的关系,二是人与大自然之间的关系。在原始社会,分享是人类最基本的道德准则,那时靠打猎和收集果实为生,生产力低,人与人和人与自然的关系,相对来说都是比较和谐的。进入农业文明之后,种出的粮食和驯养的牲畜自己吃不完,有了剩余价值,也就有了私有财产;有了贫富之分,也就有了阶级。有了剩余的粮食和牲畜,可以养活脱产的军队和官员,于是出现了部落和国家。为了保住自己的土地并掠夺别人的土地以扩大地盘,于是有了战争,人与人的关系变得尖锐而复杂了。近代工业文明是以殖民扩张和残酷掠夺为代价的,这使得人与人及人与大自然之间的关系,都达到了空前紧张而残酷的程度,以至于生态恶化,社会对立,导致了两次世界大战,而且至今战争不断。现在,人类正在迈入科学文明的新阶段,我们将怎样面对未来呢?
       人类如果想摆脱困境,更好地在这个星球上生存下去,就必须彻底改变观念,树立起一种大平等观和大分享观,即不仅人与人,国家与国家,民族与民族,种族与种族要一律平等,而且人与其他生物也是平等的,都是生命大家庭中的一员,共同分享地球的空间和资源。只有这样,人与人,人与大自然,才能更好地和谐相处,在这个星球上继续生存下去。
       一位爱斯基摩老猎人曾告诉我说,他打了一辈子猎,从来不杀幼小的,带崽的,或者有病的动物。他们的祖先留下了一张图(我没有见过),是一个手掌,手心却有个窟窿,意思是说,在打猎时要手下留情。如此简单的图案,却蕴含着深刻的哲理:自己活,也得让别人活;人类活,也得让其他生物活。
       第一次世界大战时,俄国大文豪托尔斯泰,给日本天皇写了一封信,第一句话就是:“你忏悔吧!”曾经引起陷入战争狂热的日本国民的不满和愤慨。现在,这句话应该送给全人类,大家都来忏悔吧!让我们停止破坏与杀戮,为建设一个和谐的地球而努力!
       (摘自2005年11月20日《解放日报》,本文是作者在山东大学的演讲)
       名词解释:
       《南极条约》
       1908年,英国宣布对包括南极半岛在内的扇形地块及其水域拥有主权,其后,澳大利亚、新西兰、法国、智利、阿根廷、挪威先后对南极提出领土主权要求。其中澳、法、新、挪四国互相承认各自的领土要求;阿、智、英三国要求的领土互相重叠,三方坚持各自的主张,互不承认他方的主权要求;美国、苏联不承认任何国家对南极的领土要求,同时保留他们自己对南极提出领土要求的权利。这样,到本世纪40年代,上述七国已对83%的南极大陆提出了领土主权要求。由于对领土主权要求的纷争,致使南极大陆成了多种矛盾的焦点。这些矛盾的存在与发展,在客观上需要有一个多边条约以缓解各种矛盾与纷争。
       在1957~1958年国际地球物理年期间,有12个国家先后派出了上万名科学家,踏上南极洲,开展了空前规模的南极考察。从此,人们希望了解、亲近、考察和开发这块处女地的热情与日俱增。基于上述原因,又由于美国国务院对南极洲科学考察进行了重新研究,由当时的美国总统艾森豪威尔出面倡议,于l958年10月召开l2国南极会议,着手缔结一项《南极条约》。1959年l0月,12个国家在华盛顿举行了有关南极问题的正式会议。12月1日,苏联、美国、英国、法国、新西兰、澳大利亚、挪威、比利时、日本、阿根廷、智利和南非等12个国家签署了《南极条约》。经各国政府批准后,该条约于1961年6月23日起正式生效。
       南极条约的重要内容是什么?
       《南极条约》承认为了全人类的利益,南极应永远专为和平目的而使用,不应成为国际纷争的场所和对象;认识到在国际合作下对南极的科学考察,为科学知识做出了重大贡献;确信建立坚实的基础,以便按照国际地球物理年期间的实践,在南极科学考察自由的基础上继续和发展国际合作,符合科学和全人类进步的利益;并确信保证南极只用于和平目的和继续保持在南极的国际和睦的条约将促进联合国宪章的宗旨和原则。
       《南极条约》的规定适用于南纬60度以南地区。
       (中国国家海洋局极地办)
       【作者简介】位梦华
       中国地震局地质研究所研究员、教授,享受政府特殊津贴有突出贡献的科学家,中国作家协会会员,中国科普作家协会会员,美国探险家俱乐部国际成员。1982年从美国去了南极,是最先登上南极大陆的少数几个中国人之一。1991年至2005年,先后9次进入北极进行综合性科学考察,成为与爱斯基摩人广交朋友的第一个中国人。出版有《奇异的大陆——南极洲》、《南极政治与法律》、《北极的呼唤》、《两极纪实》、《站在两极看未来》、《最伟大的猎手》等多部专著和大量文章,多次获奖。