北極永久凍土確實應該保持凍結狀態。在許多地方,它已經被冰凍了數萬年,鎖住了溫室氣體和古老的疾病。
不幸的是,地球不斷變化的氣候正在削弱世界各地的永久凍土層。現在,美國太空總署資助的研究證實,一種被稱為熱喀斯特湖的自然現象正在大大加速北極永久凍土層預期的逐漸融化。
當深層土壤中的大量冰融化時,這些湖泊就會形成。水佔用的空間比冰少,因此也為從其他來源收集水(包括雨和雪)留出了空間。
“當[熱喀斯特]湖泊形成時,它們會快速融化這些永久凍土地區,”生態學家凱特·沃爾特·安東尼解釋說來自阿拉斯加大學費爾班克斯分校。
「在過去的 60 年裡,我們在金溪谷新形成的湖泊下方看到了 15 公尺的融化,而不是陸地環境中常見的厘米融化。”
永凍土覆蓋約24%北半球暴露的土地。有很多。在北極的一些地區,冰凍地面高達 80 公尺(260 英尺深)。
但儘管有它的名字,永久凍土並不總是永久的。在異常溫暖的天氣下,尤其是遠離北極的地方,它可能會融化,甚至是半定期的融化;然而,在北極深處,許多火山岩已經數萬年沒有融化——直到現在。
這就是問題開始的地方。北極景觀也擁有世界上最大的天然有機碳庫之一。一切都被鎖在冰裡,目前不會造成任何麻煩。
但當它慢慢融化時,土壤微生物會吃掉碳並產生二氧化碳和甲烷,這些二氧化碳和甲烷進入大氣並導致全球暖化。
熱岩溶湖將這一過程提升到了一個全新的水平,永久凍土融化得更深、更快——研究人員稱之為突然融化。
(自然通訊)
「幾十年內,你就會出現非常深的解凍洞,數米到數十米的垂直解凍,」沃爾特·安東尼說。
“我們很容易測量出古老的溫室氣體排放。”
就在去年西伯利亞 200 多個地點都出現了湖泊冒泡的跡象。但美國和德國的研究人員表示,這種突然解凍可能比我們原先想像的更糟。
作為 NASA 北極-北方脆弱性實驗 (ABoVE) 的一部分,該團隊前往阿拉斯加和西伯利亞,測量了 11 個熱岩溶湖泊 72 個地點的甲烷冒泡情況。
然後他們將排放量與逐漸解凍的五個地點進行了比較。
「與單獨逐漸解凍相比,突然解凍會加速深度凍結的古老碳的動員,使碳 14 耗盡的永久凍土土壤碳排放量增加約 125-190%,”研究者在論文中解釋。
透過添加 1999 年至 2014 年的電腦模型和衛星圖像,他們能夠估計出永久凍土轉化為解凍土壤的數量,但這也是個壞消息。
「幾十年來,熱岩溶湖泊的成長釋放的碳遠多於湖泊損失可以再次鎖在永久凍土中的碳(當湖底重新結冰時),」合著者 Guido Grosse 解釋道,來自阿爾弗雷德韋格納研究所。
雖然熱喀斯特湖目前尚未被納入全球範圍內由於模型規模小且分散,研究小組表示,這項新研究表明將它們納入其中是多麼重要。
人類化石燃料排放量仍然第一來源溫室氣體排放,但這些湖泊值得密切關注。
「我們不必等待200 或300 年才能獲得這些大量的永久凍土碳釋放。在我的一生中,我的孩子的一生中,它應該會增加......在幾十年內,它應該達到頂峰,”沃爾特·安東尼補充道。
“一旦這些湖泊形成,你就無法阻止碳的釋放。”
該研究發表於自然通訊。