北冰洋海冰减少对生态系统和渔业的影响

北冰洋海冰现状如何？

卫星观测显示的长期减少趋势

自1979年开始卫星观测以来，北冰洋海冰长期持续减少。根据美国国家冰雪数据中心（NSIDC）2025年的分析，海冰面积的线性减少速率约为每年7.4万平方公里，相当于每年消失一个北海道（约8.3万平方公里）的面积。2024年的分析显示，以1981—2010年平均值为基准，海冰每十年减少12.4%。

海冰有季节性波动，通常在3月前后达到最大，9月前后降到最小。夏末残留的“最小面积”被视为衡量当年北极“体力”的指标。2025年最小面积出现在9月10日，为460万平方公里，在47年的卫星观测记录中与2008年、2010年并列第10低。有记录以来最低的是2012年。

日本气象厅也在持续监测

日本气象厅利用卫星数据监测北极地区的海冰面积，并每年在《气候变化监测报告》中公布结果。2021年的年度最小值出现在9月11日，为471万平方公里，是1979年以来第12小。无论日本还是美国的机构独立分析，“长期在减少”的结论都是一致的。

为什么有些年份看起来没有减少？

这里有一个容易误解的地方。NSIDC在2025年的分析中指出，2007—2025年这19年虽然是卫星观测以来最小的19个年份，但仅看这一时期，9月最小面积并没有统计上显著的趋势。在2012年这样的极端年份之后，最小面积一直在较低水平上起伏。

这并不意味着变暖已经停止。海冰受气象逐年变动的影响很大，所以在短时间内很难看出趋势。从全部记录（1979年起）来看，减少是明确的，最小面积“固定”在低水平本身就是一个巨大的变化。

为什么北极比世界其他地方升温更快？

北极放大效应

北极的升温速度快于全球平均。这一现象被称为北极放大（Arctic amplification），有研究（Rantanen等，2022）认为自1979年以来北极的升温速度约为全球平均的4倍。倍数因研究方法而异，但多数研究一致认为北极明显高于全球平均。

冰减少，海洋吸收更多热量——反照率反馈

最大的原因是反照率（反射率）的变化。白色海冰能把大部分阳光反射回太空，但冰融化后露出深色海面，会吸收阳光使海水升温。海水变暖又会使更多的冰融化——这种自我强化的循环加速了北极的变化。

1. 海冰融化，高反射率的白色面积减少
2. 深色海面吸收阳光，海水温度上升
3. 变暖的海洋延缓新冰的形成，冰进一步减少

海冰的“质量”也在变化

变化的不只是面积，冰的厚度和冰龄也在变化。过去北冰洋中心部分覆盖着多年不化的厚厚多年冰。如今薄的一年冰占比增加，容易被夏季高温和风暴破坏。薄冰容易融化，因此同样的气温上升会造成更大的面积损失。

海冰下的生态系统——始于冰藻的食物网

冰底面上的“另一片草原”

北冰洋的海冰并不只是一块冰板。在冰的底面和内部细小的通道中，繁殖着被称为冰藻的浮游植物，它们在春季率先利用射入海中的阳光开始光合作用。在海水中的浮游植物增殖之前，冰藻是浮游动物和鱼类幼体宝贵的最初饵料。

冰藻在北冰洋初级生产中所占的比例，因估算而异。一篇综述介绍了占总量3%—25%、在高纬度北极部分区域达50%—57%的估算。2012年在北冰洋中心区域的调查报告称，在夏末（8—9月），冰藻贡献了初级生产的最多60%。

连接冰上与冰下的生物

• 北极鳕（极地鳕）：聚集在冰下，以浮游动物为食。是北极食物网中连接浮游生物与海豹、海鸟、鲸类的中间环节。
• 北极熊与海豹类：把冰当作狩猎、繁殖和休息的立足点。冰形成得晚、融化得早，可利用的时间就会缩短。
• 海象：在冰上休息。冰远离海岸后，只能在远离觅食场所的地方休息。

研究表明，北极鳕的存活与冰面积和水温密切相关。有研究警告，如果冰的减少和水温上升按现在的速度持续，补充量（新生世代的数量）可能急剧下降。始于冰藻的食物网若被削弱，位于其上的众多物种都会受到影响。

冰减少后，浮游植物反而会增加吗？

出人意料的是，在有些海域，冰减少使阳光照进海里，海水中浮游植物的生产可能增加。但增加的部分并不一定能在食物网中被有效利用。如果浮游植物增殖的时间与以其为食的浮游动物繁殖的时间错开（“错配”），生态系统整体就可能变得不稳定。在从以冰藻为中心的食物网向以海水浮游生物为中心的食物网转变的过程中，预计会出现有利和不利物种的更替。

鱼类向北移动——北方化与渔业

白令海发生了什么

随着海冰和冷的底层水（冷池）减少，南方的鱼类向北进入。美国国家海洋和大气管理局（NOAA）的北极报告把2010年至2017—18年间狭鳕和太平洋鳕分布北缘的北移，与底层水温和海冰的减少联系起来。据阿拉斯加大学费尔班克斯分校的弗兰茨·米勒（Franz Mueter）介绍，回避冷底层水的太平洋鳕在2017—2019年冷池消失后，一路北上到白令海峡附近。俄罗斯已经在楚科奇海开始了狭鳕渔业。另一方面，美国对白令海峡以北的联邦水域实行禁止商业捕捞的措施。

巴伦支海：北极系鱼类减少，北方系鱼类增加

在北欧的巴伦支海也观察到了类似变化。挪威—俄罗斯的评估显示，鳕鱼、红鱼类、鲽类等北方系鱼类在2004—2012年间增加，而格陵兰大比目鱼等北极系物种则减少。北极鱼类群落这样向温带靠拢的现象被称为北方化（borealization）。也有研究指出，从南方北上的广食性鱼类会与原有物种形成新的捕食关系。

与日本餐桌的联系

日本并不直接在北极捕鱼，但北太平洋的鲑鱼、狭鳕（鱼糜和明太子的原料）等会受到与北极相连的海域的影响。白令海的狭鳕是支撑世界渔业的主要资源之一，分布北移可能影响渔场和捕捞配额的国际协商。日本近海的鱼类也在北上，详见鱼类分布北移一文。

在没有冰的海上允许什么——国际规则与北极海航道

还没有人捕过鱼的公海

北冰洋的中心部分有约280万平方公里的公海，不属于任何国家的专属经济区。以前这里全年被冰覆盖，无法渔业。但随着冰后退，将来这里也许可以捕鱼。因此，各方缔结了一项国际协定，在鱼类资源状况查明之前不进行商业捕捞。

《防止中央北冰洋公海无管制渔业协定》

• 2018年10月3日在格陵兰的伊卢利萨特签署
• 2021年6月生效。期限为16年（之后可每5年延长）
• 适用于中央北冰洋约280万平方公里的公海
• 缔约方：加拿大、中国、丹麦（代表格陵兰和法罗群岛）、欧盟、冰岛、日本、挪威、俄罗斯、韩国、美国

该协定的特点是预防性的理念：先调查，再捕鱼。各缔约方共同推进科学调查和监测计划，在掌握资源状况后再决定未来的渔业如何进行。日本也是缔约方之一。

关于延长的机制（是自动延长还是需要协商一致），不同资料的表述不同，需要核对条约文本。无论如何，这是一个至少到2037年前后都不进行商业捕捞的框架。

北极海航道——另一种变化

海冰减少也改变了船舶的航线。根据日本国土交通省的资料，北极海航道与经苏伊士运河的南线相比，航行距离可缩短到约6成，夏季（6月下旬至11月下旬）可以通航。据Weathernews称，2020年向俄罗斯当局提出的通航申请有1,003艘，东北航道的通航时间达到创纪录的88天。

航道开通会提高物流效率，但环境风险也会增加：重油造成的大气污染、漏油事故、船舶噪音对鲸类和海豹类的影响，以及对原住民生活的影响等。冰变薄的海，对船舶和生物来说都是“未知的海”。

夏季的北冰洋会没有冰吗？

“无冰的夏季”指什么

研究者所说的北冰洋“无冰”，通常是指9月海冰面积低于100万平方公里。这并不是说冰完全为零，而是指冰少到船舶可以通行的夏季。到了冬天海面还会重新结冰，所以“无冰的夏季”并不意味着全年无冰。

IPCC《全球升温1.5℃特别报告》评估认为，即使升温控制在1.5℃，也可能约每100年出现一次无冰的夏季；升温2℃时，可能至少每10年出现一次。也就是说，把升温控制在什么程度，会大幅改变无冰夏季的出现频率。

预测也有区间

气候模式会预测海冰将来如何减少，但各模式的结果存在差异。在观测中，既有实际减少比模式预测更快的时期，也有近年那样最小面积看似持平的时期。要理解预测，必须把短期的年际变动和长期的变暖趋势区分开来。

因此，持续观测具有重要意义。人们正在结合卫星每日观测、破冰船的现场调查以及在冰下航行的自主观测设备等多种方法，努力提高模式的精度。

生活在北极的人们与海冰

海冰既是“道路”，也是“猎场”

包括因纽特人在内的原住民在北极圈生活了数千年。对他们来说，海冰既是移动的道路，也是猎取海豹和鲸的立足点。如果冰形成得晚、融化得早，狩猎期就会缩短；冰变薄，移动的安全也会受损。

在沿海村落，海冰减少使冬季风暴的巨浪更容易直接袭击海岸。海冰起着缓和海浪的“天然防波堤”作用，一旦失去，海岸侵蚀加剧，一些地区甚至面临村落搬迁的问题。

渔业机遇与风险的平衡

鱼类北上、渔场扩大，乍看之下对渔业是机遇。但其中存在生态系统的不确定性和对地区社会的影响。正如米勒所指出的，北上的商业渔业与白令海峡周边的地区社会之间可能产生利益冲突。

• 资源的可持续性：在未知的海域，不清楚可以捕多少
• 对生态系统的影响：可能夺走原有物种的饵料和栖息地
• 地区社会的权利：需要保护传统生活和生计的机制

为了应对这些问题，科学家、政府和原住民正在合作，建立资源调查和决策的框架。中央北冰洋协定“先调查再捕鱼”的理念就是一个例子。

在日本沿岸，也有不少渔民面临鱼类分布变化和渔获不振。北极的案例可以说是思考气候变化如何改变渔业和地区社会的“先行案例”。相关内容也请参阅海水温上升导致鱼类消失——日本的渔业。

对日本的影响——天气、海洋与生活

与寒潮和暴雨的关系仍在研究中

北极海冰减少是否会影响包括日本在内的中纬度天气，是世界各国研究者持续讨论的课题。有一种假说认为，海冰减少会使北极大气变暖，改变西风急流的蜿蜒，也有研究指出其与冬季寒潮的关联。但是，其影响的强度和确定性在研究者之间仍有分歧，目前还不能断言“海冰减少是寒潮的原因”。相关机制请参阅急流与极端天气一文。

北极融化也与海平面上升相关

漂浮在海上的海冰融化，海平面几乎不变（与杯中的冰融化后水位不变的原理相同）。海平面上升的主因，是格陵兰和山地冰川等陆地上的冰的融化，以及海水的热膨胀。北极的变化与这些陆冰融化和冻土变化联动。对日本沿岸的影响请参阅海平面上升会让日本九成沙滩消失吗？，冻土融化与甲烷释放请参阅北极冻土融化与甲烷释放。

国际科学评估

IPCC《气候变化中的海洋和冰冻圈特别报告》综合评估了海洋和冰冻圈的变化。报告指出，北极海冰减少会影响海洋生态系统、渔业和沿岸原住民社会。详见IPCC海洋与冰冻圈特别报告的解读。

总结——研究与我们能做的事

日本对北极的研究

日本重视北极地区的研究，国立极地研究所、海洋研究开发机构（JAMSTEC）和大学等，结合观测船、卫星和现场观测来调查海冰和海洋环境。日本也是中央北冰洋渔业协定的缔约方，参与共同的科学调查。

即使远在北极，身边也能做的事

• 减少温室气体：节能、选择可再生能源、重新审视出行方式等。北极变化的根本原因是气温上升
• 不浪费海洋的恩惠：减少食物浪费，选择资源管理良好的水产品
• 了解并分享正确信息：不仅看海冰“最小面积的排名”，还要理解长期趋势与短期变动的区别
• 关注家乡的海：鱼类分布和渔获的变化在日本海域也在发生

关于南极的相关变化，请参阅南极的冰融化会发生什么；关于支撑冰下食物网的磷虾，请参阅南极磷虾。比较北极和南极，可以看出海冰所起作用的不同。

北冰洋海冰长期以每年约7.4万平方公里的速度减少，2025年夏季的最小面积为有记录以来第10低。海冰的减少改变了始于冰藻的食物网，使鱼类分布向北移动，并促使人们重新思考航道和国际规则。

• 海冰长期在减少，但短期的年际变动很大，解读趋势时需要注意
• 始于冰藻的食物网正在随着冰的减少而重组
• 在白令海和巴伦支海，北方系鱼类北上，北极系物种趋于减少
• 在中央北冰洋，已有国际协定（日本为缔约方）生效，在资源调查完成前不进行商业捕捞
• 对日本天气的影响仍在研究中。应避免武断，持续关注最新知识