根据一项全面的科学审查,充满数十亿吨温室气体的北极永久冻土层融化不仅威胁着该地区的关键基础设施,而且威胁着整个地球的生命。
到本世纪中叶,近 70% 的道路、管道、城市和工业(主要在俄罗斯)建在该地区软化的土地上,极易遭受严重破坏。据一本周发表的六项关于永久冻土的研究自然。
另一项研究警告甲烷和二氧化碳2逃离长期冰冻的土壤可能会加速变暖,并抵消全球将地球温度上升限制在宜居水平的努力。
研究报告称,不再被冰锁住的高度易燃有机物的暴露也助长了前所未有的野火,使永久冻土成为三重威胁。
永久冻土覆盖了北半球四分之一的陆地,其碳含量是目前大气中的两倍,是 1850 年以来人类活动排放量的三倍。
根据定义,它是温度低于零摄氏度(32华氏度)超过两年的地面,尽管许多永久冻土已有数千年的历史。
在过去的半个世纪里,北极地区的气温上升速度比整个世界快两到三倍——比工业化前水平高出2到3摄氏度。
该地区还出现了一系列反常的天气异常,冬季气温比之前的平均水平高出 40 摄氏度。
加州理工学院喷气推进实验室科学家 Kimberley Miner 领导的研究人员指出,从 2007 年到 2016 年,永久冻土本身平均变暖了近 0.4 摄氏度,“引发了人们对融化速度过快和潜在旧碳释放的担忧”。 。
僵尸火灾
他们的研究即使在未来几十年温室气体排放量大幅减少的情况下,预计到 2100 年,永久冻土层也会损失约 400 万平方公里。
温度升高并不是加速融化的唯一驱动因素。
研究人员指出,北极野火迅速扩大了永久冻土层的融化范围。
随着气候变暖,到本世纪中叶,这些偏远、不受控制的大火预计将增加 130% 至 350%,释放出越来越多的永久冻土碳。
事实上,解冻使埋藏的有机碳更易燃,从而引发“僵尸火”,在整个寒冷的冬季闷烧,然后在春季和夏季再次点燃。
迈纳和同事警告说:“这些地下火灾可能会从以前被认为是耐火的环境中释放出遗留的碳。”
最直接的威胁是该地区的基础设施。
芬兰奥卢大学科学家 Jan Hjort 领导的另一项研究表明,北半球永久冻土支撑着约 120,000 栋建筑物、40,000 公里(25,000 英里)的道路和 9,500 公里的管道。
研究指出:“当温度升至熔点以上且地面冰融化时,土壤的强度会大幅下降。”
没有哪个国家比俄罗斯更脆弱,俄罗斯有几个大城市和大型工业工厂坐落在冻土之上。
沃尔库塔市约 80% 的建筑物已经出现因永久冻土移动而造成的变形。
俄罗斯北极地区近一半的石油和天然气开采场位于永久冻土灾害地区,威胁着当前的基础设施和未来的发展。
突然崩溃
2020年,西伯利亚城市诺里尔斯克附近的一个油箱支架突然沉入地下后破裂,导致21,000吨柴油泄漏到附近的河流中。
永久冻土层的融化被认为削弱了工厂的基础。
北美没有建立在永久冻土上的大型工业中心,但数万公里的道路和管道也越来越脆弱。
尽管科学家十多年前就知道了,但随着北极土壤变暖可能释放多少碳这一基本问题仍然没有答案。
因此,“永久冻土动力学通常不包含在地球系统模型中”,这意味着地球温度上升的潜在影响没有得到充分考虑,迈纳和同事指出。
他们警告说,对于永久冻土的突然结构崩溃(这一过程称为热喀斯特)来说尤其如此。
气候变化是否会导致北极地区变得更干燥还是更潮湿,这仍然是一个悬而未决的问题。
答案具有巨大的意义。
作者指出:“在更加绿色、更加湿润的北极,植物将抵消部分或全部永久冻土碳排放。”
然而,在棕色、干燥的北极,二氧化碳2土壤腐烂产生的排放量以及野火易燃燃料的数量将会增加。
永久冻土面积达 3000 万平方公里,其中约一半位于北极,还有 100 万平方公里2跨越青藏高原。当上一个冰河时代末期海平面上升时,其余大部分都被覆盖了。
©法新社