在18年上映的喜劇電影《西虹市首富》中，有這樣一個(gè)情節(jié)：一名“大聰明”保安以其驚世智慧提出一個(gè)方案──從北極拖一座冰山來(lái)，緩解淡水資源緊缺的問(wèn)題。

電影《西虹市首富》片段

這乍看起來(lái)相當(dāng)荒謬，但現(xiàn)實(shí)中還真有這么一個(gè)富豪，宣布要斥資1.5億美元試圖從南極洲附近的赫德島運(yùn)一大塊冰塊，經(jīng)過(guò)約8,800公里的距離，將其拖到阿聯(lián)酋。此事發(fā)生在2019年，在當(dāng)時(shí)的網(wǎng)絡(luò)媒體上引起了軒然大波，然后就……沒(méi)有下文了，計(jì)劃疑似流產(chǎn)。

眾所周知，中東是一個(gè)水比油貴的特殊地區(qū)，也無(wú)怪于有人愿意花重金開(kāi)發(fā)極地淡水資源了，不過(guò)就其計(jì)劃的推進(jìn)情況來(lái)看，這一行動(dòng)還是相當(dāng)具有挑戰(zhàn)性，尚未取得成果。

阿聯(lián)酋發(fā)明家兼企業(yè)家阿卜杜拉·阿爾謝希，計(jì)劃2019年從南極拉來(lái)一座冰山

我們知道，地球的水資源相當(dāng)豐富，但其中97.2%都是難以直接為人類(lèi)利用的海水，剩下的淡水資源中，有約四分之三固鎖在冰川當(dāng)中。因此，對(duì)冰山資源的開(kāi)發(fā)利用素來(lái)是一個(gè)熱議話(huà)題。下面我們簡(jiǎn)要回顧一下人類(lèi)對(duì)冰川資源的利用歷程。

01

冰川資源的利用

19世紀(jì)冰湖上的切冰場(chǎng)景

在冰箱普及之前，冰塊貿(mào)易曾十分繁榮，不過(guò)在歷史上大部分時(shí)間里，冰塊買(mǎi)賣(mài)都是短距離的地方性貿(mào)易。直到1806年，由于隔熱材料的創(chuàng)新和運(yùn)輸經(jīng)驗(yàn)的累積，美國(guó)商人弗雷德里克·圖多爾成功將一百三十噸冰從波士頓運(yùn)往加勒比海的馬提尼克島。隨后三十年間，圖多爾公司的貿(mào)易范圍不斷擴(kuò)大，將冰塊遠(yuǎn)銷(xiāo)至巴西、印尼、菲律賓、中國(guó)。在清朝時(shí)期，1840年美國(guó)商人利用越洋運(yùn)送冰塊作為消暑的奢侈品，在中國(guó)古代廣州市場(chǎng)上很受歡迎，供不應(yīng)求。冰塊不僅沒(méi)有在船上全部融化，反而十分有利可圖，圖多爾成為了波士頓的“冰王”，并且吸引更多企業(yè)參與到遠(yuǎn)距離販冰行業(yè)。在十九世紀(jì)六十年代，波士頓的冰塊出口量達(dá)到了頂峰。隨著冰箱的出現(xiàn)和普及，冰塊貿(mào)易成為了歷史，最終在二十世紀(jì)走向沒(méi)落。

波士頓冰貿(mào)易量

19世紀(jì)中葉時(shí)期智利的釀酒商人也曾經(jīng)從圣拉斐爾海域的小冰山上裝上風(fēng)帆運(yùn)輸?shù)酵郀柵寥R索去冰鎮(zhèn)啤酒。20世紀(jì)40年代后期，斯克里普斯海洋學(xué)研究所的約翰·艾薩克斯開(kāi)始探索更為奇妙的計(jì)劃，例如將80億噸的冰山運(yùn)往圣地亞哥以緩解加州的干旱。

運(yùn)輸冰山的帆船

1977年，沙特阿拉伯等國(guó)家成立了一個(gè)旨在研究和實(shí)施從南極地區(qū)運(yùn)輸冰川到阿拉伯半島沿海的公司——國(guó)際冰山運(yùn)輸公司。該公司由沙特王子費(fèi)薩爾贊助，法國(guó)提供技術(shù)支持，旨在解決阿拉伯地區(qū)嚴(yán)重的水資源短缺問(wèn)題。盡管初期嘗試在阿拉斯加地區(qū)拖曳一座小型冰山，但因技術(shù)問(wèn)題和資金問(wèn)題，項(xiàng)目長(zhǎng)期擱置。

直到21世紀(jì)，人們也未曾放棄對(duì)冰川資源的利用。2015年南非開(kāi)普敦遭遇罕見(jiàn)大旱，南非海上救援專(zhuān)家尼古拉斯斯隆也組織了包括冰川學(xué)家和工程師在內(nèi)的團(tuán)隊(duì)組建了“南極冰項(xiàng)目”小組來(lái)研究利用南極冰川來(lái)解決開(kāi)普敦的嚴(yán)重缺水問(wèn)題。同文首阿爾謝希的計(jì)劃一樣，該計(jì)劃也石沉大海，暫無(wú)音信。

02

冰川運(yùn)輸?shù)奶魬?zhàn)

如前所述，人類(lèi)為利用冰川資源做出了大量的嘗試，然而冰川運(yùn)輸投入甚高而收效有限。以下我們簡(jiǎn)析冰川運(yùn)輸面臨的挑戰(zhàn)。

從南極冰山到中東的距離高達(dá)八千千米

首先，長(zhǎng)距離的冰山運(yùn)輸面臨著冰川融化的挑戰(zhàn)。影響冰山長(zhǎng)距離運(yùn)輸過(guò)程中融化速率的因素，包括氣溫、船速、風(fēng)速、洋流以及與赤道的距離等。由于越靠近赤道的地區(qū)平均氣溫越高，冰山在離開(kāi)兩極地區(qū)后會(huì)快速融化，實(shí)際能夠運(yùn)抵目的地的冰山遠(yuǎn)小于初始體積。經(jīng)濟(jì)學(xué)上有一個(gè)模型“冰山運(yùn)輸成本”（iceberg transport cost），描述的是若商人想把x數(shù)量的某商品從甲地運(yùn)輸?shù)揭业兀瑥募椎匮b載的商品數(shù)量不能是x，而是tx （t > 1），因?yàn)樵谶\(yùn)輸過(guò)程中，一個(gè)固定比例m = (t - 1) / t的商品會(huì)像漂流著的冰山一樣逐漸“融化”。這一模型便是從冰山得到啟發(fā)，揭示了運(yùn)輸過(guò)程中的損耗對(duì)商品貿(mào)易的影響。

適合拖運(yùn)的板狀冰山

其次，冰川的運(yùn)輸面臨一些技術(shù)層面上的難題。例如，常見(jiàn)的錐形冰山因其形狀不規(guī)則，容易發(fā)生碰撞，而適合拖運(yùn)的板狀冰山又容易崩塌。為此，阿爾謝希計(jì)劃先在冰面周?chē)ㄔ煲粋€(gè)金屬“帶”，然后再用船將冰塊拖過(guò)海洋，他們還準(zhǔn)備為這個(gè)金屬帶申請(qǐng)專(zhuān)利。

防止冰山崩塌的金屬帶

此外，冰山運(yùn)輸?shù)某杀疽膊蝗菪∮U。雖然理論上冰山運(yùn)輸?shù)某杀荆?.06英鎊/m3（約0.5元人民幣））不比海水淡化（0.1英鎊/m3（約0.85元人民幣））要高，但實(shí)際上由于諸多原因，如冰山在運(yùn)輸和保存過(guò)程中的融化、技術(shù)的成熟度和規(guī)模化程度等，實(shí)際上冰山運(yùn)輸?shù)某杀靖哂诶碚撝?/strong>，也難怪那些中東富豪的投資打了水漂。

最后，對(duì)冰川資源的利用還面臨著倫理問(wèn)題。《南極條約》規(guī)定，南極是人類(lèi)的共有財(cái)富，除了用于科學(xué)研究外，應(yīng)盡可能避免對(duì)南極的開(kāi)發(fā)。在全球氣候變化日益加劇的今天，冰川保護(hù)本就是一個(gè)引發(fā)爭(zhēng)議的熱點(diǎn)話(huà)題，對(duì)冰山淡水資源的利用，難免要受到輿論環(huán)境的質(zhì)疑。

03

冰川保護(hù)的意義

2025.03.21是首個(gè)世界冰川日

今年是“國(guó)際冰川保護(hù)年”，讓我們?cè)俅螌⒁暰€(xiàn)聚焦于冰川保護(hù)上。毋庸置疑，冰川保護(hù)是我們開(kāi)發(fā)利用冰川資源時(shí)不可避免的考量。小規(guī)模的冰川開(kāi)采其實(shí)對(duì)于冰川的生態(tài)環(huán)境穩(wěn)定并沒(méi)有太大影響，但真正威脅冰川環(huán)境穩(wěn)定的是日益增強(qiáng)的溫室效應(yīng)。

全球工業(yè)化以來(lái)，大氣二氧化碳濃度不斷攀升，至本世紀(jì)，溫室效應(yīng)逐漸加劇，使得全球氣溫不斷升高，地球兩極與高山的冰川，面臨著大量融化的危險(xiǎn)。據(jù)英國(guó)《自然》雜志2月19日發(fā)布的最新研究顯示，近20年來(lái)，全球冰川正以“每秒化掉三個(gè)奧林匹克比賽游泳池”的速度融化。這直接導(dǎo)致全球平均海平面近年來(lái)以4.7毫米/年的速度上升。保護(hù)冰川，已是迫在眉睫。

南極海冰面積變化趨勢(shì)圖

冰川是地球淡水資源的重要組成部分，不僅為數(shù)十億人提供飲用水和灌溉水源，還在調(diào)節(jié)全球氣候、維持生物多樣性與科學(xué)考察方面發(fā)揮著不可替代的作用。高山冰川融水是許多大江大河發(fā)源地的主要水源供給，倘若冰川加速消融，可能導(dǎo)致洪澇災(zāi)害頻發(fā)，危及人們的生產(chǎn)生活；冰川作為地表的大型冷源，調(diào)節(jié)著全球的氣候，對(duì)氣候變化作出即時(shí)的響應(yīng)，減緩氣溫的上升；兩極冰川更是企鵝、北極熊等動(dòng)植物的棲息地，如果冰川的融化繼續(xù)進(jìn)行下去，包括帝企鵝在內(nèi)的一些生物面臨著絕滅的風(fēng)險(xiǎn)；冰川還是科學(xué)研究的重要媒介，通過(guò)冰芯鉆取，科學(xué)家們揭開(kāi)地球的冰封過(guò)往……

未來(lái)我們?nèi)绾渭骖櫛ㄙY源的開(kāi)發(fā)和保護(hù)？一要嚴(yán)格限制開(kāi)采規(guī)模與方式，僅進(jìn)行小規(guī)模、季節(jié)性開(kāi)采，僅取用自然融水（避免機(jī)械破壞），如喜馬拉雅地區(qū)的“冰川融水收集”項(xiàng)目；二要通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新降低影響，如在冰川積累區(qū)實(shí)施人工降雪，補(bǔ)償開(kāi)采損失（瑞士試驗(yàn)中已應(yīng)用）或在開(kāi)采區(qū)域使用高反照率材料減緩融化（瑞士莫爾特拉奇冰川案例）；三要全生命周期管理，開(kāi)采企業(yè)資助冰川保護(hù)研究或周邊生態(tài)修復(fù)，并結(jié)合衛(wèi)星遙感和地面?zhèn)鞲衅鳎瑢?shí)時(shí)評(píng)估開(kāi)采對(duì)冰川物質(zhì)平衡的影響。

給冰川蓋上“保護(hù)毯”

冰川淡水資源利用與保護(hù)的沖突本質(zhì)是“時(shí)間尺度”和“空間尺度”的博弈。在氣候變暖背景下，保護(hù)優(yōu)先、有限利用是更可持續(xù)的路徑，需通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新和嚴(yán)格監(jiān)管實(shí)現(xiàn)平衡。詳細(xì)隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，人類(lèi)可以在向冰川“借取”淡水的同時(shí)，維護(hù)生態(tài)的平衡穩(wěn)定。

參考文章

“冰山運(yùn)輸成本”是真實(shí)的嗎？──來(lái)自十九世紀(jì)波士頓運(yùn)冰企業(yè)的證據(jù)

來(lái)源：石頭科普工作室

編輯：月

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