北冰洋及其預測的最後一片冰區(用紅色標出)，位於格陵蘭島和加拿大北極群島的北部。
隨著氣候變暖，北極夏季海冰一直在迅速減少，現在的海冰面積始終不到上世紀80年代初的一半。這就提出了一個問題:如果這種情況持續下去，未來全年的海冰和需要海冰生存的生物會在任何地方持續存在嗎?
一項新的研究解決了這個問題，結果令人生畏。這項研究的目標是格陵蘭島北部和加拿大群島海岸100萬平方公里的區域，那裡常年的海冰歷來最厚，因此可能最有彈性。報告稱，無論是樂觀的還是悲觀的情況下，到2050年，這一地區的夏季冰層將急劇變薄。在樂觀的情況下，如果到那時碳排放能夠得到控制，一些夏季冰層可能會無限期地持續下去。然而，在悲觀的情況下，如果排放繼續按照目前的路徑進行，到2100年，夏季冰將會連同海豹和北極熊等生物一起消失。
“不幸的是，我們正在做的是一個大規模的實驗，”該研究的合著者、哥倫比亞大學拉蒙特-多爾蒂地球天文臺的高階研究科學家羅伯特·牛頓說。“如果全年的冰消失了，整個依賴冰的生態系統將崩潰，新的事情將開始。”
幾十年來，科學家們一直在思考北極海冰的命運。大約在2009年，包括牛頓的合著者斯蒂芬妮·普菲爾曼和l·布魯諾·特倫佈雷在內的研究人員首次聯合起來，提出了他們所謂的“最後的冰區”的概念——在這個地區，夏季的冰很可能會進行最後的抵抗。
在冬季，大部分北冰洋表面結冰，而且在可預見的未來很可能會這樣，即使氣候變暖。每年冬天，冰可以長到一米厚，如果熬過一個或多個夏天，它可以長到幾米厚。在夏季，通常會發生一些融化，並出現分散的開放水域。這有助於風和洋流在不同的環流中攜帶漂浮的冰很遠，包括整個跨極漂移，它將冰從西伯利亞沿順時針方向帶到格陵蘭島和加拿大。每年，一些冰透過格陵蘭島和挪威之間的海峽進入北大西洋。但大部分都是沿著格陵蘭島和加拿大群島，流向北極最北端的海岸。在這裡，反覆流入的冰可以形成高達10米的地層和壓力脊。其中大部分將會持續10年或更長時間，直到最終分離和退出。
結果形成了豐富的海洋生態系統。在多年冰層的邊緣和底部，光合作用的矽藻大量繁殖，隨著時間的推移形成了厚厚的草蓆。它們用來餵養生活在冰裡和冰附近的小動物，這些小動物餵養魚、海豹和北極熊。此外，厚厚的不規則地形為海豹的巢穴提供了充足的藏身之處，也為北極熊提供了冰洞，供它們過冬和養育後代。它也為人類提供了安全的避風港，即使有破冰船，人類也很難在這裡航行。
加拿大北極群島北部的海冰。這張照片是從一艘破冰船上拍攝的，它就在預計的最後一個冰區外，不能乘船航行
從歷史上看，最後一個冰區的大部分冰都來自西伯利亞外的大陸架，透過穿極漂流。西伯利亞的冰也與北冰洋中部形成的冰混合，後者也可能進入最後的冰區。但現在海洋上的冰越來越薄，在夏季越來越開闊的水域融化得更快。研究人員說，隨著這種趨勢的發展，這將在未來幾十年餓死最後的冰區。一些冰將繼續從北極中部漂移過來，一些將在當地形成，但都不足以維持目前的狀況。
到本世紀中葉，在研究人員的低排放情景下，甚至來自北極中部的冰也將消失，厚的、多年的冰將成為過去;區域性形成的夏季冰將持續存在最後的冰區，但只有一米厚。好訊息是:至少有一些海豹、熊和其他生物可能會生存下來，就像它們目前在阿拉斯加西部和哈德遜灣部分地區類似的夏季條件下一樣。壞訊息是:在高排放的情況下，到2100年，即使是區域性形成的冰也將在夏季消失。任何地方都將不再有夏季冰，也不再有依賴冰的生態系統。
牛頓說:“這並不是說地球將是一個貧瘠、無生命的環境。”“新事物會出現，但新生物的入侵可能需要一些時間。”魚類、矽藻或其他生物可能從北大西洋出現，但尚不清楚它們是否能在那裡全年生存;地球可能會變暖，但地球圍繞太陽的自轉不會改變，任何新的居住者，包括光合作用的生物，都將不得不應對漫長的、沒有陽光的北極冬天。
最後冰區外圍的一片開闊水域;背景是美國破冰船希利號
研究人員看到了光明的一面。牛頓說，如果在21世紀，世界能夠在遏制大氣中的碳排放方面取得足夠的進展，該地區可能會持續足夠長的時間，讓氣溫再次開始下降，最後的冰區可能會開始重新生長。一個充滿希望的跡象是:2019年，加拿大在努納武特因紐特人的領土上建立了32萬平方公里的Tuvaijuittuq海洋保護區，覆蓋了最後一個冰區的中間三分之一。這一保護期限為5年，不受採礦、運輸和其他發展的影響，而加拿大則考慮實行永久性保護。該地區的其他地區位於加拿大礦業友好型的西北地區(Northwest Territories)和格陵蘭島(Greenland)附近，到目前為止，西北地區一直拒絕宣佈保護該地區。
研究人員說，無論如何，如果要儲存這最後一塊冰，就需要在整個北極地區建立其他海洋保護區。這是因為北冰洋及其海岸擁有數十億美元的石油儲備和鎳、銅等礦藏。隨著夏季海水的開放，挖掘、鑽探和開闢運輸通道的壓力將越來越大，這很可能將汙染，而不是冰，輸出到最後的冰區。俄羅斯石油公司(Rosneft)已經租賃了一些傳統上為“最後的冰區”(Last ice Area)提供冰的地區。
研究人員寫道:“洩漏的石油和工業或農業汙染物已被確定為潛在危害。”
