在偏远的北极北部,温室气体排放正在从冰缝中溜走。
美国宇航局研究人员飞越阿拉斯加和加拿大西北部一些最难以到达的地区,发现了数量惊人的融化永久冻土——覆盖该地区大部分地区的冻结土壤层。
如果苔原融化,就会向大气中释放甲烷和其他碳排放物,进一步加速全球变暖。
今天,我们知道北极正在变暖快两倍与地球上任何其他地方一样,但考虑到这里的地貌是多么寒冷和可怕,我们仍然不知道哪里排放的甲烷最多。
“我们认为热点是机载传感器和地面之间甲烷含量超过百万分之 3,000 的区域,”说美国宇航局喷气推进实验室的地球系统科学家克莱顿·埃尔德。
“我们在我们覆盖的土地上发现了 200 万个这样的热点。”
如果这听起来比我们知道的要多得多,那么你是对的。 一年中有好几个月,北极的大部分地区都处于科学家无法接触到的,因此到目前为止,地面观测仅覆盖了该区域的一小部分。
而其他空降兵学习过去也注意到北极永久冻土的融化速度比我们想象的要快,美国宇航局研究人员将这项新技术视为一项突破,让我们对该地区有了全新的视角。
使用独特的红外光谱仪(称为AVIRIS-OF),研究人员收集了 2017 年 7 月和 8 月飞行的 400 多次数据,覆盖约 30,000 平方公里的北极土地(12,000 平方英里)。
总的来说,这些旅行收集了大约十亿次对甲烷排放的仔细观察,结果揭示了以水为中心的清晰扩散模式。
“AVIRIS-NG 已用于之前的甲烷调查,但这些调查重点关注人口稠密地区和已知会产生排放的主要基础设施地区的人为排放,”说长老。
“我们的研究标志着该仪器首次用于寻找热点地区,而在这些热点地区,可能与永久冻土相关的排放的位置尚不清楚。”
通过分析结果,作者确定了甲烷热点的“神奇数字”。 他们说,平均而言,这些地点聚集在湖泊、池塘、溪流和其他湿地特征的沿岸,通常在 30 至 40 米(44 码)范围内。
从那时起,热点开始逐渐消失,随着距离液体的距离越来越远,热点也变得越来越稀疏,直到最后,它们几乎完全消失,距离液体大约 300 米(330 码)。
作者仍然不清楚为什么这个神奇的数字存在,但它确实存在。 先前的研究表明,一些被称为热喀斯特的北极湖泊不仅可以带有自己释放的甲烷的气泡,它们也可能导致他们周围的永久冻土融化得更快。
“当[热喀斯特]湖泊形成时,它们会快速解冻这些永久冻土地区,”费尔班克斯阿拉斯加大学的生态学家凯特·沃尔特·安东尼 (Katey Walter Anthony)解释了2018年。
“在过去的 60 年里,我们在金溪谷新形成的湖泊下方看到了 15 米的融化,而不是陆地环境中常见的厘米融化。”
导致湿地和水体附近额外融化的因素仍然未知,但目前有几个嫌疑人在起作用。
根据他们的个人经验,埃尔德和他的同事认为这些甲烷热点可能聚集在水体周围,因为热喀斯特有利于植物甲烷扩散。
“正是永久冻土碳的额外贡献——已经冻结了数千年的碳——本质上为微生物提供了食物,以便随着永久冻土的继续融化而咀嚼并转化为甲烷,”解释长老。
该地区的地形可能在定义这些甲烷热点方面发挥着重要作用,因为它影响着北极地区植被丰富的湿地——最平坦的地区。
无论出于何种原因,很明显我们需要更多的实地研究,而水体似乎是一个很好的起点。
甲烷的全球变暖潜力大约是二氧化碳的 30 倍,即使《巴黎协定》得到满足,北极永久冻土层仍预计再缩小 45%,向大气中释放数十亿吨碳和甲烷。
如果我们正走向临界点,我们需要尽早知道。 在危机中,时机就是一切。
该研究发表于地球物理研究通讯。