互动科普

从阿拉斯加的戴德霍斯向西飞到菲利普石油公司新建成的阿尔派恩油田，你可以看看北斯洛普的石油开采演变过程，它就像一部用慢转速拍摄而用普通转速放映的影片。飞机起飞时，映入眼帘的是巨大的油田，一切由此开始：油田位于普拉德霍湾，发现于1968年，1977年开始出油，通过跨阿拉斯加输油管向瓦尔迪兹的不冻港输油。

飞机一边爬升，一边沿着成之字形向西通往库帕勒克的输油管线向前飞行。迄今为止，在北美洲发现的储油量最大的海岸油田中，库帕勒克油田的规模仅次于普托德霍油田，和普拉德霍油田一样，库帕勒克油田1981年开始产油，现已像猎枪散弹广泛开那样发展成了一大片砾石井路，广达800平方英里，交织着公路网和输油管网以及大型的炼油厂、施工营地、停车场以及一个个充满从地下深处钻取出来的岩石和泥浆的黑色深坑。

在北边，Northstar和Endicott两座人工海岛出现在近海处。随着飞机降落在阿尔派恩油田的简易机场上，你迅速接近了石油工程技术的当今先进水平。工业行政官员们时常把这几乎无路相连的占地94英亩的工程说成是环境和经济双赢的石油开采典范，以此证明石油公司已学会怎样与脆弱的北极生态系统和平共处。

阿尔派恩油田在北斯洛普油田中最新，最靠西。然而这一排序不会长久保持下去。当其阀门于2000年11月开启时，阿尔派恩油田所产原油像北斯洛普油田所产全部原油那样，必须向后流50英里远而送到戴德霍斯附近的1号泵站， 通过一条新的支线而抵达该管道系统。到2001年2月，阿尔派恩油田的产量已达到废厂日产近9桶的最高纪录，然而通往戴德霍斯的输油管的输送能力还大得多。

兴建阿尔派恩油田时已充分考虑了未来的发展前景，因而北斯洛普石油工业的前途就从刚尔派恩油田起立即按3个方向展开。阿尔派思油田还会继续向西发展，直到进入与该油田毗连的占地2300英亩的阿拉斯加国家石油储备区（NPR—A）。1999年，美国联邦政府决定拿出该储备区的400英亩土地来出租，并且有关勘探工作已从2000年开始。这里的新油田将通过阿尔派恩油田的管道输送原油。 

将来还会向南方发展。由于天然气价格飞涨，北斯洛普的石油公司2000年不惜斥资7500万美元修建一条产值高达100亿美元的天然气管道。该工程建成后，将在这10年结束时向刚拉斯加以南的美国各州输送约350000亿立方英尺的天然气。

2010年以后，菲利普石油公司、BP公司以及阿拉斯加的其它石油生产商希望在东部找到新的机会。离Badami——北斯洛普的永久性基地的东部终点——不到30英里的地方，就是所谓的1002区的滨海平原和生草丛冻原。该区因1980年《阿拉斯加国有重要土地保护法》的有关章节而得名。该法案按照地质学家关于本区域蕴藏着数十亿桶石油和数万亿立方英尺天然气的推测，而将150万英亩的联邦地产划了出来。

上述法律将1002区置于占地1900万英亩的北极国家野生生物保护区之内，这样做是听从了生物学家的意见——滨海平原为极地生物提供了宝贵的生境：这里是波丘派恩驯鹿的繁殖地，有供冻原天鹅及其它候鸟类水禽筑巢和中逾栖息集结的湿地，有北极熊和北极孤的洞窟，还有供一小群麝牛全年食用的牧草。 

于是，美国国会激起了上个世纪持续时间最长的环境争夺战之一，而人们也又一次开始了相互攻击。今年2月26日，阿拉斯加州的参议员Frank H. Murkowski提出了参字389号法案，该法案意欲使1002区向油气勘探和开采开放。上述法案使土地管理局能够限制开发活动，以确保开发活动“对鱼类和野生生物及其生境、生存资源和环境不致产生明显的有害影响。”

精细的管理能防止产生这类有害影响吗？甚或最简洁的高技术的、严格临控的石油开采会给全美国最大且与自然条件如此接近的野生生物保护区带来不能接受的危险？

向科学家们提出迫使其权衡石油和野生生物的相对价值的问题是不对的。去年11月，大约245名生物学家不是坐以待问，而是联名签署了一封致克林顿总统的公开信。信中要求他越过国会，宣布该地区为野生生物保护区，这样就会使之免遭开采之害。相反，在记者会见为数众多的阿拉斯加的石油地质学家的过程中，事实上所有专家都断言，石油工业可以进入这个地区，而不至于引起实质性的损害。就一场根本性质属于政治问题的争辩而论，科学家的意见不会比其他任何人更有分量。

然而就北极野生生物保护区的命运而言，科学界和工程技术界还是应当介入这场争辩——不是作为院外活动集团，而是作为所有人都必须采纳的论据的一个来源。由于进行了30年的发明创新，我们已有了破坏性较小的发现和输送冻原下石油的好方法。而历时25年的生物学研究则使我们能够确定人类的开发活动是怎样扰乱冻原表面的生物的。公众在判定上述问题之前，应当尽可能清楚地知道，这场赌博中，他们也许会有什么得益，也许会冒什么样的风险——以及“也许”一词包含着什么样的不定因素。

地表之下有什么

这些年来，至少有8个独立的地质学家小组试图弄清1002区的地下究竟有多少石油和天燃气等待着人们以最新的技术和现实的价格去开采出来。这8个专家小组依靠的都是在1984年和1985年冬季进行的一次地震调查而获得的同一组数据。在这次调查中，长长的一行行低频传声器被置于雪地上，以便在1英里外的一辆辆载重汽车发出的声波从不同深度的岩层反射回来时，捕获到回波。测完一处后，一行传声器被移动到相邻的另一处，勘测过程再次重复，同时长达1450英里的截面被摄下快照，从而使得整个1002区大致为3x6英里的网格所覆盖。

将上述记录转换为地表下岩层的图像，并由此推断哪些岩层含有多大数量的石油，这项工作既是一门艺术，也是一门科学。“源岩，把石油固定就位的储油岩层以及迁移的范围都必须根据模拟结果和先前的经验估算出来。”阿拉斯加自然资源局石油天然气处处长Mark D. Myers这样解释道。阿拉斯加大学费尔班克斯分校的地质学家Wesley K. Wallace则列举出了更多的未知因素：“岩层的大小、厚度、疏松度——每个地方都有误差。”这种误差有时候会很大，甚至误差的大小也是主观的。

因此，难怪这8项独立的研究得出的估算结果偏差极大。由于研究者采用的方法有很大差异，把它们作相互比较就毫无价值。然而总的来说，到目前为止，其中的最佳估计要算由美国地质调杏所的 Kenneth J．Bird领导的最新研究。从1996年到1998年Bird小组最新的计算机模型运行了过去的地震调查数据。他们从这些年来在靠近北极野生生物保护区边界处打的4l口井中采集了岩心记录和岩石样品。他们再次查看了露头，沾有石油的岩石在这里穿透永冻层并迁移到相邻的山脉（这里很可能有一些被抬起并暴露在外的储油层）。他们还检查了镜煤素质的反射率以及放射性核素在磷灰石上造成的痕迹。这些痕迹是研究人员在寻找上述矿物质的温度史（温度史关系重大，因为碳氢化合物只有在受到高温蒸煮的情况下才会转化为石油）的线索时在1002区发现的。

这样一来，所得结果就不是一个数值，而是好几个，因为相关数字所表示的不是地下有多少石油，而是开采出来有利可获的石油有多少——而这又要取决于石油的市场价格。Bird小组的结论是，如果北斯洛普的石油价格像今年3月份一样保持在每桶24美元以上，那么，彻底勘探就很有有能带来约70亿桶有利可获的可开采石油。如果石油价格下跌到每桶18美元，上述数值就会减少到约50亿桶；如果油价猛跌到每桶12美元，则上述数值就会锐减到几亿桶。从1991年起，北斯洛普石油的价格一直在每桶9美元至35美元之间波动，平均为每桶18美元。

油产量为70亿桶时，1002区所拥有的有利可获的开采石油数量就会达到普拉德霍湾油田1977年水平的一半左右。然而，正如普拉德霍湾的情况一样，油价只能在历时数十年的历程内依照一道典型的钟形曲线升高。工业界内部的人说，从决定北极野生生物保护区向石油开采开放，到第一批石油流入阿拉斯加的管道，或许会耗去10年时间。如果情况和阿拉斯加国家石油储备区的历史相仿的话，那么环境影响研究和意见听证会就要花两年时间。然后，石油公司还要花一两年的时间进行更深入的地震调查和准备租赁招标文件。每一处油田的发现一般都要花去几年的勘探时间——例如，在阿拉斯加国家石油储备区进行了两年的钻探之后，至今尚未宣布任何关于油气的重要发现。每一处永久性钻探场、炼油厂和管道的扩建都必须通过更多的环境分析和意见听证会，而每建一处就要花二三年的时间。

美国能源信息管理局（EIA）所作的一项分析表明，如果美国地质调查所对1002区的70亿桶的石油产量的估计是正确的，那么，该区在前5年内的石油日产量将少于20万桶。美国能源信息管理局还预测说，美国的石油消费量（去年为每日1950 桶）到2010年时将增加到每日12300万桶，其中的66％要依靠进口。在高峰期（或许会早于2030年）即北极野生生物保护区的沿海平原完全开发后，这一地区的石油日产量想必会达到100万桶左右。于是，1002区那时的石油产量想必还不足以满足届时美国石油日需求量的4%（参见54页框内文字）。

存在障碍

石油地质学家们知道，他们需要怎样做才能减小美国地质调查所分析中存在的巨大不确定性。“公司要做的第一件事情，就是进行一次新的三维地震调查。”Myers 这样道。由于以前的地震调查数据中存在着宽达6英里的差异。“今年在北斯洛普进行的每一处勘探在1985年那次的勘探图上想必都是看不见的。”他说道。“这一次的网格想必会细密得多。”因为勘探线的间距约为1100英尺，菲利普石油公司驻安克雷奇的地质科学技术经理Michael Faust这样说道。在有了新的高分辨率数据的情况下，超级计算机就能以3维的细节模拟出地表下岩的状况。

然而，据Faust说，运送勘探设备的车队看起来和过去大致相同。一般包括8台震动车和7台记录车以及人员运输车、机械运输车、移动式修理车、油槽汽车。一台焚化炉，外加80人到120人的一队操作人员。以及由20个到25个安有雪撬的集装箱组成的一列营地车，它们由几台履带式牵引车牵引。这队操作人员将于1月份出发，在目的地呆到4月底。如有必 要下一个冬季再来，以便每次l100英尺宽的幅度最终覆盖整个1002区。各个有关的石油公司或合伙组织将利用自已的车队完成全部助探任务。

这一前景使阿拉斯加大学费尔班克斯分校的生物学家Martha K Raynolds很担忧。 她和美国鱼类与野生动物保护局驻费尔班克斯的植物学家Janet C Jorgenson 已6次到这里，以监测200块冻原的状况，它们是为研究17年前最后一批作地震调查的车辆经过的冻原而随机抽选出来的10年以后仍有10%的区域显示出划痕或植被受损的迹象，到l998年时还有7%的区域——约 l00英里长的痕迹——没有得到恢复。

她们说，问题在于地形。地震调查车的宽阔、低压的轮胎在普托德霍湾和阿尔派恩油田周围平坦、冰冻雪封的草原上几乎没有留下痕迹。牵引车的橡胶履带也没有因打滑而损伤地面。然而，东边靠近北极国家野生生物保护的地方，山脉向北延伸，海岸回缩，平坦的地方很少，冻原变成了一片片波状地。大风将波状地顶的积雪吹掉，露出矮小的柳树和挺立的死植被。轮胎和雪撬碾碎了灌木丛，压实了苔草丛。橡胶履带由于在斜坡上打滑，被换成了钢质履带，这样就不可避免地在地上留下了深深的印痕，Jorgenson如此说道。

在5月的解冻期，被压实的区域下面的永冻层早早地解冻了，从而失去了通常的绝热能力。于是，地面上形成了一个个水坑，一些本地植物种死亡了，并被外来植物种接替。在实施地震调查l0年以后，3/4的植被伤痕从空中仍可见到，其中许多似乎已成了永久性的。然而，没有一项研究表明上述变化影响了野生生物的生存，两位科学家都这样说道。

显现出了什么危害？

地震调查所带来的是油气线索，而并非油气的直接发现。对于石油地质学家们来说，只有从地面上的钻井中出的油气才能算得上真正的发现。一旦超级计算机绘出了地下岩层的图像，勘探队就得在冰封雪冻的1002区成扇状展开，以打出盲目开掘的油气井。像阿尔派恩油田使用的那种移动式钻机重达220万磅，因此运转和停置时都必须放在厚厚的一块块冰上，冰块是用冰凿在冰上打出一个个6英寸深的桩孔，然后用水凝结而成的。

事实上，这样做要用大量的水——每英里路基约需100万加仑水。在普拉德霍湾周围有好几万个湖，这样即使气温下降到零下20华氏度，也有大量的液态水可用。然而，12年以前，在4月份（此时的冰层已达到7英尺厚的最大值）对1002区进行的一次详尽的探查表明，在该地区主要内河237英里长的河道的水坑中，只蓄有900万加仑的液态水！北极国家野生生物保护区的首席水文学家Steve Lyons在1002区内发现了255个湖、池和坑，其中只有59个的深度超过7英尺，只有8个所含液态水足以用来修建一英里或更长的冰上公路。 最大的水池都处在坎宁河和杰戈河三角洲，然而其底层水时常有盐味并且可能对植被有毒。

Lyons预计，考虑到有限的几个湖在冬季有可能完全结冰，下一个夏季于迁徙途中在此地停留以摄食水塘中的无脊椎动物的水鸟所能找到的食物会更少。他警告说，从全年都在自由流淌、水源为温泉的坎宁河如此大量地取水，有可能给在河里越冬的多种鱼类带来灭顶之灾。

“北极国家野生生物保护区的水可能是一个问题。” 阿尔派恩油田的环保经理Thomas Manson如此说道。虽然阿尔派恩油田要对所用淡水进行处理和重复利用，但每天仍要耗去7万加仑水。问题不仅在于数量很大，还在于水的配给过程：一般说来，取水处离用水处不超过10 英里，否则水就会在运输途中冻结成冰。Lyons承认，对这一问题有可能从技术上找到解决办法，如建设一座淡化厂，并使之与加热的高架管道相连。然而，这类措施会改变企业的经济效益，从而影响到有利可获的可开采石油产量。

野生生物的保持

当然，如果要开采石油，就必须建厂。“在北极国家野生生物保护区内安插四、五个阿尔派恩油田大小的油田，并为其安排好配套的炼油厂，你所面对的就是一项占地数千英亩的开发计划。”Myers说道。“这样一来，显然就会有一些生境受损或被毁。问题就在于，这将如何改变动物的行为？”

从理论上讲，石油开采有可能从许多方面影响动物。现在，钻探工不再向地面的坑洞里倾倒岩屑、污水和垃圾，这些污物现在或是用火焚毁，或是注入井下深处。这样就大大减轻了对北极狐和北极熊的影响。然而，还有其它的排放物。每天都有6至8架飞机经过阿尔派恩油田，其中一些有C-130型大力神运输机那么大。多达700名员工的气味和许多辆卡车以及两台像波音747飞机引擎那么大的涡轮机发出的巨大噪声不断地在冻原上空激荡。10 英里长的天然气火舌在100英尺高的排气管顶端闪烁。此外，还有三根管道——两根用于输入海水和柴油发动机的燃料，一根用来抽出原油——正好以驯鹿角的高度向天边延伸。

在1002区栖居的动物对阿尔派恩油田这样的石油开采活动会产生什么样的反应，这一点至今还是个未解之谜。对于这一问题，生物学家们至今只找到了部分答案。在普拉德霍湾以及库帕勒克的一些油田周围，一些野生动物似乎确已转移。例如，冻原天鹅如今往往离当地的公路650英尺以外的地方筑巢，身边有小鹿的驯鹿则一般都退缩到离公路25英里或更远的地方。

阿拉斯加大学费尔班克斯分校北极生物学研究所的Brad Griffith最近发现了1985年以来13头波丘派恩驯鹿的两个重要的分布模式。这些驯鹿几乎每年都要在6月前来到1002 区，以生育小鹿和给小鹿断奶。然后在7月中旬则去更为温暖的地方。第一个模式是，幼鹿的存活率与产仔区高蛋白食物的数量有着强烈的相关性。第二，带着新生儿的母驯鹿在哺乳期时始终集中在植物再生最为迅速（卫星探测结果所示）的地区。Griffith的研究生Scott Wolfe去年证明，第二种模式对于在Sagavanirktok河以东产小鹿的北极中部的的一半驯鹿也同样成立。

过了上述那条河，就是一些大油田。Woffe发现，从1987年到1995年，该驯鹿群西边的一半将生活中心向南迁移，离开日益开发且牧草最丰富的地区。该研究所的另一位生物学家Ray Cameron担心这种迁移会给驯鹿数量带来的变化明显高于天气、昆虫周期及其他许多因素导致的正常波动。所幸这种变化至今尚未发生——北极中部的驯鹿目前仍有27000只，是1978年的5倍。

然而，在1995年的一项研究中，Cameron以及其他研究人员报道说，数据证明，如果母鹿的体重减少10磅，小鹿的存活率就会降低20%，出生率就会下降30%。Cameron还跟踪了带有无线电标记的母驯鹿．并且发现，与该河东岸的同类相比，在油田度夏的母驯鹿的生育率平均降低了23%。然而，这一逻辑链缺少关键的一环——被逼离开所喜爱牧草的驯鹿未能摄取到足够食物的证据。

北极国家野生生物保护区所遇到的问题或许比北极中部区域的驯鹿还要严重，因为在保护区觅食的驯鹿数接近普拉德霍湾和库帕勒克周围平原的5倍，而保护区的面积却只有后者的1／5。由于选择机会较少，更大比率的母驯鹿可能会体重减轻，产仔率下降。油田有可能逼迫更多的驯鹿逃到山脉的丘陵地带，在那里，幼鹿很有可能成为雕、狼或熊的牺牲品。Griffith及其同事最近将卫星图像同驯鹿产仔数据和灰熊跟踪数据结合起来输入计算机模型，所得结果预计，使驯鹿的产仔地转移到山脉的丘陵地带会使幼鹿每年的存活率平均降低14%，Griffith如此说道。

美国鱼类与野生动物保护局的生物学家Patricia Reynolds对活在1002区内的250头麝牛作了监测，她指出，这些动物之所以能度过平原的严冬而幸存下来，主要在于它们极少活动并保留了体内贮存的脂肪。如果石油工人从站有麝牛的河岸上采掘砾石，麝牛就会吓得四处乱窜，从而打乱脆弱的能量平衡，而危及幼牛的安全。

相反，如果为钻井平台服务的不是长长的公路网，而是短小的简易机场，驯鹿所受的惊吓就会较小，而且不怎么爱转移。如今，油井不再需要打在油气蓄藏层的正上方，因此，钻井平台可以安置在别的地方，以免破坏最有营养的羊胡子草地。许多麝牛如今都戴有无线电套环，因此人们可以尽力避开它们。

在所有事情都得到考虑的情况下，野生动物或许能够适应。问题在于，我们能够面面俱到吗？科学界本身可能因为某种既得利益而反对参字389号法案，设在安克雷奇的奥杜邦协会的高级科学家John W．Schoen如此说道，“若是全球气候正在发生变化，其影响在北部地区和北极野生物保护区这类地方将会表现得最为强烈，”他说道。“我们将怎样量度这些微妙的变化，并弄清其中哪些应归因于发展，哪些应归因于全球性的气候变化呢？一个就是将一些地区作为实验对照区保护起来。北极野生生物保护区想必肯定能起到这样一种实验对照作用——如果还能保持完整无缺的话。”

事实上，1002区已经成了一项长期的揭示性试验中心。这既是一场社会的也是一场政治的实验，它有可能最终得出最后的结论。这一问题的解决过程将能使我们对美国公众的优先考虑、忍耐力和风险耐受力“管中窥豹，可见一斑。”

【周晓刚／译 冉隆华／校】