最新科学研究发现:降雨量增加正在加速解冻北极永久冻土
发布时间: 2020/09/23

不仅是气温升高带来影响,降雨也会给北极的永冻层带来严重的问题。

美国陆军工程兵部队的地球化学家托马斯·道格拉斯进行的研究发现,自2013年以来,阿拉斯加变得越来越潮湿多雨,这对永冻土来说并不是一件好事。

永久冻土是由土壤、岩石甚至骨骼和植物等物质组成的完全冻结的地面,占北半球近四分之一的面积,它们中的其中大部分已经冻结了数千年。

根据道格拉斯7月发表在《气候与大气科学》上的最新研究,气温变暖已经开始解冻永久冻土,而现在,降雨量的增加似乎加剧了这个问题。

道格拉斯说:"一般来说,在整个北极地区气候变得更加潮湿。"

为了弄清楚这种增加的降雨量是如何影响冻土的,道格拉斯和他的团队对三个冻土地点进行了为期五年的研究。他的团队专注于 "活动层 "永冻土,这是永冻土的最顶层,在夏季自然解冻,在冬季重新冻结。为了研究这层冻土,研究团队在每个夏天结束时测量了它的深度,正好是冻土处于最大解冻状态的时候。他们使用霜冻探头进行测量。

道格拉斯解释说:"我们拿一根带手柄的金属棒,然后把它推到地下,直到它发出砰砰的声音。"这时他们才知道自己碰到了冻结的永冻土。探头边上的一把尺子告诉用户杆子在地下有多深。

从2013年至2017年期间,该团队进行了超过2500次测量。他们发现:下雨越多,夏季解冻的冻土层就越多。

根据测量的地形,有些地方的解冻比其他地方更严重。森林和长满青苔的地貌似乎保护了永久冻土。在那里,每多下一英寸的雨,永久冻土就会多解冻四分之一英寸。但在人类活动的地方,解冻情况更严重。研究人员发现,每增加一英寸的降雨,就会增加一英寸的解冻量。在一个特定地点,永久冻土解冻深度从2013年的47英寸增长到2017年的近75英寸。

道格拉斯解释说:"当你移除植被时,这就像在夏日里打开冷却器的盖子一样。它允许热量和水在永久冻土中迅速下降。"

这项研究最重要的发现是,较薄的解冻冻土层似乎正在消失。

乔治华盛顿大学专门研究永久冻土的教授德米特里·斯特雷莱茨基表示,道格拉斯的研究是对永久冻土研究的巨大贡献。不过,他强调,这项研究是在北方生态系统中进行的,北方生态系统是一个亚北极地区,气温较高,冻土相对温暖。

斯特雷莱茨基说:"它仍然在冰点以下,但这是一种被认为是垂死的永久冻土,这不是北极苔原的工作方式,那里的温度更低。他们的发现适用于特定环境,我们不能将其推断为整个北极地区。"

斯特雷莱茨基认为,寒带地区的永久冻土很脆弱,许多因素都会导致其解冻,包括夏季的大雨。然而,在北极高纬度地区,接近秋季的降水可能是一件好事,可以增加冰的含量以建立保护。

尽管如此,斯特雷莱茨基同意,由于气候变化,全球范围内的永冻土正在退化。它的影响开始显现。比如5月的俄罗斯的诺里斯克漏油事件,一个永冻层上的油罐向北极地区喷出了超过15万桶柴油。许多专家认为,解冻的永冻层是罪魁祸首。

冻土解冻会导致基础设施的恶化,如管道、铁路和房屋。温度的微小变化会影响建立在冻土上的地基能支撑多少重量。比如说在零下10度时,地基可以支撑100吨,但在零下8度时,只能支撑50吨。

对于不生活在漏油事故附近或北极地区的人来说,很容易忽视冻土。但解冻有一天会影响到每个人。

据估计,目前有14000亿至16000亿吨的碳被冻结在永久冻土中。气候变暖已经将这些碳转化为温室气体,释放到大气中,它们有可能加速气候变化。随着这些碳所包裹的永久冻土解冻,这些碳会转化为二氧化碳和甲烷气体,这些气体以其在地球大气中捕获热量的能力而闻名。

斯特雷莱茨基说:"这就是为什么每个人都应该关注这个问题的原因,因为这将导致全球变暖。"