08.20 研究显示北极永久冻土层解冻加速,奇怪热岩溶湖形成冒出大量气泡

北极永久冻土真的应该一直保持冰冻状态。许多地方已经被冻结了数万年,锁定了温室气体和古老的病菌。不幸的是,地球的气候变化正在影响着世界各地的人们。现在美国宇航局资助的研究已经证实,北极永久冻土带的预期融化正在被称为热岩溶湖的自然现象大大加速。该研究发表在《自然通信》杂志上。

当深层土壤中的大量冰融化时,就会形成这些湖泊。水比冰占用的空间更少,因此这些多余的空间也可以储存来自雨雪的水。当热岩湖泊形成时,它们会使这些永久冻土区域快速解冻。在过去的60年里,研究人员在金溪谷新形成的湖泊下面监测到了15米的冻土融化,而不是陆地环境常见的几厘米的解冻。

研究显示北极永久冻土层解冻加速,奇怪热岩溶湖形成冒出大量气泡

永久冻土覆盖了北半球24%的裸露土地。冻土体积相当大,在北极的一些地区,冻土高达80米厚。虽然它的名字叫永久冻土,永久冻土并不意味着总是永久性冰冻的。由于天气异常温暖,特别是远离北极的地方,它甚至可以不定期融化; 然而在北极深处,它已经存在了数万年,一直未融化 - 直到现在。

这就是问题开始的地方。北极地区也是世界上最大的有机碳自然储藏库之一。二氧化碳全都锁定在冰层里面,此时不会造成任何麻烦。但当它慢慢融化时,土壤微生物就会摄入碳并产生二氧化碳和甲烷,二氧化碳和甲烷会进入大气并导致全球变暖。热岩溶湖将这一过程提升到一个全新的水平,永久冻土融化得更深更快 - 研究人员称之为突然解冻。

研究显示北极永久冻土层解冻加速,奇怪热岩溶湖形成冒出大量气泡

几十年内,你可以看到非常深的洞穴,从几米到数十米的垂直方向融化后形成的洞穴,研究人员很容易测量出古老的温室气体,就在去年,在西伯利亚的200多个地方出现了湖泊冒泡的现象。根据美国和德国的研究人员称,这次突然解冻的情况可能比我们原先想象的要糟糕。

美国宇航局北极 - 北方易损性实验(ABoVE)研究小组的部分成员,前往阿拉斯加和西伯利亚,测量了11个热岩溶湖泊中72个地点的甲烷气泡。然后他们将排放量与五个逐渐解冻的地点进行了比较。研究人员发现,突然融化加速了深度冷冻的古老碳的释放,增加了碳14耗尽的永久冻土碳排放量,与逐渐解冻的地方相比,大约增加了125%-190%的碳排放。

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另外根据从1999年到2014年的计算机建模和卫星图像,研究团队能够估算出转化为融化土壤的永久冻土量 ,这也是个坏消息。几十年来,热岩湖形成释放出的碳要比湖底重新冻结永久冻土锁定的碳要多的多。尽管由于热岩溶湖体积小且分散,目前尚未纳入全球气候变化模型,但研究小组表示,这项新研究显示,将热岩溶湖纳入全球气候变化模型相当重要。

人类化石燃料排放仍然是温室气体排放的头号来源,但这些湖泊的碳排放也需要密切关注。研究人员沃尔特安东尼表示:我们不需要等待200或300年,就会见到大量的永久冻土融化碳释放。在我的一生中,我的孩子的一生,它应该会逐渐增加......在几十年内,它应该会达到顶峰。

这绝不是危言耸听,一旦它们形成,你就无法阻止碳从这些湖中释放出来。地球越来越温暖,人类确越来越热。


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