北极永久冻土确实应该保持冻结状态。 在许多地方,它已经被冰冻了数万年,锁住了温室气体和古老的疾病。
不幸的是,地球不断变化的气候正在削弱世界各地的永久冻土层。 现在,美国宇航局资助的研究证实,一种被称为热喀斯特湖的自然现象正在大大加速北极永久冻土层预期的逐渐融化。
当深层土壤中的大量冰融化时,这些湖泊就会形成。 水占用的空间比冰少,因此也为从其他来源(包括雨和雪)收集水留下了空间。
“当[热喀斯特]湖泊形成时,它们会快速融化这些永久冻土地区,”生态学家凯特·沃尔特·安东尼解释说来自阿拉斯加大学费尔班克斯分校。
“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。”
永久冻土覆盖约24%北半球暴露的土地。 有很多。 在北极的一些地区,冰冻地面高达 80 米(260 英尺深)。
但尽管有它的名字,永久冻土并不总是永久的。 在异常温暖的天气下,尤其是远离北极的地方,它可能会融化,甚至是半定期的融化; 然而,在北极深处,许多火山岩已经数万年没有融化——直到现在。
这就是问题开始的地方。 北极景观还拥有世界上最大的天然有机碳库之一。 一切都被锁在冰里,目前不会造成任何麻烦。
但当它慢慢融化时,土壤微生物会吃掉碳并产生二氧化碳和甲烷,这些二氧化碳和甲烷进入大气并导致全球变暖。
热岩溶湖将这一过程提升到了一个全新的水平,永久冻土融化得更深、更快——研究人员称之为突然融化。
(自然通讯)
“几十年内,你就会出现非常深的解冻洞,数米到数十米的垂直解冻,”沃尔特·安东尼说。
“我们很容易测量出古老的温室气体排放。”
就在去年西伯利亚 200 多个地点都出现了湖泊冒泡的迹象。 但美国和德国的研究人员表示,这种突然解冻可能比我们最初想象的更糟糕。
作为 NASA 北极-北方脆弱性实验 (ABoVE) 的一部分,该团队前往阿拉斯加和西伯利亚,测量了 11 个热岩溶湖泊 72 个地点的甲烷冒泡情况。
然后他们将排放量与逐渐解冻的五个地点进行了比较。
“与单独逐渐解冻相比,突然解冻会加速深度冻结的古老碳的动员,使碳 14 耗尽的永久冻土土壤碳排放量增加约 125-190%,”研究人员在论文中解释。
通过添加 1999 年至 2014 年的计算机模型和卫星图像,他们能够估算出永久冻土转化为解冻土壤的数量,但这也是个坏消息。
“几十年来,热岩溶湖泊的增长释放的碳远多于湖泊损失可以再次锁在永久冻土中的碳(当湖底重新结冰时),”合著者 Guido Grosse 解释道,来自阿尔弗雷德韦格纳研究所。
虽然热喀斯特湖目前尚未被纳入全球范围内由于模型规模小且分散,研究小组表示,这项新研究表明将它们纳入其中是多么重要。
人类化石燃料排放量仍然第一来源温室气体排放,但这些湖泊值得密切关注。
“我们不必等待 200 或 300 年才能获得这些大量的永久冻土碳释放。在我的一生中,我的孩子的一生中,它应该会增加......在几十年内,它应该达到顶峰,”沃尔特·安东尼补充道。
“一旦这些湖泊形成,你就无法阻止碳的释放。”
该研究发表于自然通讯。