排碳還是吸碳多？南極是全球暖化的救星？

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人們一直認為南極是全球暖化的救星，因為南冰洋能吸收4成的人類排碳。但最新研究發現南冰洋在一吸一排之間，至多只是「碳中和」。南極到底是不是地球救星？

今年地球日前上映的紀錄片《企鵝》（Penguin）中，名為史蒂芬的主角阿德利企鵝，在南極崎嶇的大地，尋找羅曼史跟父子情的萌樣，以及充滿內心戲的配音，打動了很多大、小朋友的心。

為了拍攝這部片子，迪士尼團隊結集了極地專家，在南極跟拍超過3年，還下海捕捉水底畫面。

無論是在他們拍攝南極美景、還是觀眾坐在戲院裡倍感震撼的同時，南冰洋也熱鬧著！海面上有無人駕駛船經過，往水裡安置感測器，拍攝照片、探測風速、浪高、空氣的變化。海面下有7台水下無人機，在探測冰棚和潮汐，記錄融冰狀況。這是去年剛過世的微軟共同創辦人艾倫（Paul Allen），贊助西雅圖華盛頓大學近200萬美元（約6000萬台幣）的大研究案。再往下，英國還在海底佈了好幾公里的設備，加上海洋機器人潛水器和環境感測器，要了解海水裡的生物、養分、氧和二氧化碳的變化。

不過，這些都不是只為了史蒂芬的幸福，而是為了全人類的未來。因為南極藏著對抗地球暖化的秘密！

南冰洋吸收4成人類造成的排碳量

長久以來，科學家冀望南極的南冰洋能夠吸納人類製造的二氧化碳。《科學新聞》（Science News）報導，每年南冰洋默默吞下人們創造出的4成排碳量（包括燃燒化石燃料、發電、通勤等），也是對抗氣候變遷、延緩地球升溫的大本營。

但南極大陸不也面臨了冰層融化、還有臭氧層破洞的危機，為什麼會變成二氧化碳的終結站？

科學家發現，在海水對流中，當潮汐把南冰洋表層海水往下拉時，會把碳一起往下帶，並且跟大氣層隔離。他們運用特殊裝置取得海洋深層水，藉著分析水中的碳同位素、化學變化，來猜測水的年齡。任何比工業革命、或150～200年前更年輕的水，就可能含有燃煤電廠、或人類產生的其他二氧化碳。兩相比較，就可以研究南冰洋吸碳的狀況。

陳年老碳靠著對流被釋放到大氣中

不過，更新的發現卻讓人們的期待落空了。因為，研究指出更接近海底的深層海水，不含人類產生、卻有來自大自然的碳，例如浮游生物等有機體的屍首。當深層水在對流時被帶往海平面時，也把陳年老碳釋放到大氣中。

「通常這些水已經不見天日幾百年了，」科羅拉多大學波德分校的海洋學家羅文德斯基（Nicole Lovenduski）在《海洋科學年度評論》（Annual Review of Marine Science）發表的論文中指出。

這股勢力有多大，究竟南冰洋是吸碳多、還是排碳多，至關重要。羅文德斯基等人發現，不同海域的答案並不相同。不過，根據電腦模擬，在1930年左右，大氣層中的二氧化碳實在太高，高到南冰洋被迫吸收這些溫室氣體。加上其他研究的整理，從那時起到2000年左右，南冰洋吸碳比排碳多，為人們點亮一盞希望。

可惜的是，這方面研究不多，而且多半倚賴國家或非營利機構資助，企業的興趣不大，所以相關研究一直走走停停，也很難擴及完整的南極範圍，不易看到全貌。

一直到2014年，由美國國家科學基金會資助與統籌多方進行的「南冰洋碳和氣候觀測與模擬」（Southern Ocean Carbone and Climate Observation and Modeling, SOCCOM）研究，廣泛撒下200個1.3公尺長的黃色圓筒，包括「偏遠地區」，四處蒐集包括水溫、鹽度、含氧量、酸鹼值等數據，分析二氧化碳的含量，以及海裡的碳如何流動。結果發現，從2014到2017年，南冰洋在冬天其實排出了超乎想像的碳到大氣中。過去科學家們沒有在冬天這樣完整研究過。

一吸一排其實幾乎「碳中和」

科學家曾以為南冰洋1年可以吸收10億噸、相當於人類排放量一半的碳。SOCCOM卻發現，南冰洋在一吸一排之間，其實幾乎「碳中和」，不若人們想像樂觀。

羅文德斯基等人持續用電腦建模型，看看是不是因為這些水流遇到海底的山脈或突出地形，因此很快回彈到海面，也把碳帶出水面；或是流向不均勻，以及冬天跟夏天、不同的研究與地域間，究竟有什麼不同。然而，南冰洋有地球上最湍急的水流，使得蒐集各種數據非常困難，更遑論不平靜的天候、風暴，再再考驗這些研究，仰賴全人類的合作。

「沒有一個平台可以好好衡量所有的東西，」海洋學家沙頓（Adrienne Sutton）在美國國家海洋大氣管理局的太平洋環境實驗室研究，期待正在南冰洋旅行的無人船，能夠蒐集到更多人們無法取得的資料。儘管這2艘從紐西蘭出發的無人船，已經有一艘被惡水破壞，另一艘正在跟高達3層樓高的巨浪作戰。

英國的「南極再礦化深度碳吸收與季節特性」（Carbon Uptake and Seasonal Traits in Antarctic Remineralization Depth）計劃，則希望能了解南冰洋如何吸收與儲存碳，以及浮游生物的生命與季節循環，對碳的流動與影響，希望找出讓南冰洋留住碳的秘密。

這些都只是開始，因為就算南冰洋能夠成為碳的儲存槽，大量的碳也會導致海水酸化，又會回過頭影響生態，產生目前難以想像的效應。

羅文德斯基的同僚藍述哲（N. Gruber, P. Landschützer）樂觀表示，至少我們目前確認南冰洋為我們承擔、吸收了人類自己產生的碳。雖然不知道有多少，但它的確一直、而且會持續幫我們！