Guelph大学科学家梅里特·图雷茨基(Merritt Turetsky)领导的一份新报告称,一个隐藏在加拿大和世界其他北方地区永久冻土的“沉睡巨人”将对全球变暖产生重要影响。
长期以来,科学家一直在研究如何在数十亿厘米的表层土壤中逐渐发生永久冻土融化,从而影响向大气释放的碳。但是,图雷茨基和一个国际研究团队正在寻找一些截然不同的东西:永久冻土的快速崩塌,可以通过沉降,洪水和山体滑坡在短短几个月内改变景观。
“我们正在观看这个沉睡的巨人在我们眼前醒来,”Turetsky说,他是加拿大综合生态学研究主席。
该小组在5月2日的“自然”杂志的评论中讨论了突然解冻对碳排放估算,北方生活方式和气候政策的重要性。研究人员将来自永久冻土带各种环境的突然解冻研究的结果汇总在一起,以估计整体效果。
多年冻土影响北半球大约四分之一的土地。这些冷冻土壤在数千年内锁定了死亡植物,动物和微生物的生物量中的碳,防止其分解并使其远离大气。因此,多年冻土地区的土壤现在含有两倍的碳 - 约1.6万亿吨 - 与大气中含有的碳一样多。
“我们在永久冻土含有大量冰的地区工作,我们的油田正在被这种冰的突然坍塌所摧毁,而不是逐渐衰退几十年,但很快就会持续数月到数年,”图雷茨基说。
共同作者,美国地质调查局研究地质学家米里亚姆琼斯说:“这种突然解冻正在改变森林生态系统,解冻湖泊和湿地,导致景观的大规模改造,不仅影响碳反馈对气候的影响,而且还在改变野生动植物栖息地和破坏性的基础设施。“
Turetsky在描述解冻湖泊和山体滑坡的形成,引发土壤和沉积物大量流入河流和溪流时说:“它的发生速度比任何人预测的要快。我们发现突然的永久冻土融化影响不到20%的永久冻土带,但碳这个相对较小的地区的排放有可能使与永久冻土融化相关的气候反馈翻倍。“
与逐渐解冻主要影响地表并缓慢地穿透地面不同,突然的永久冻土融化会更快地破坏更深的碳储存。此外,突然解冻比逐渐解冻释放出更多的甲烷 - 比二氧化碳更强的温室气体。
在他们的论文中,该团队要求对北极永久冻土进行更多测量和监测,以及改进模拟和报告解冻对气候的影响。
阿拉斯加大学费尔班克斯名誉教授Dave McGuire说:“迫切需要在表示突然解冻对地球系统模型碳循环的影响方面取得实质性进展。这将为政策制定者提供关于如何从突然释放碳中的信息。解冻可能会影响碳管理战略的实施,以控制大气中温室气体的增长。“
研究人员表示,快速永久冻土层的崩塌会产生局部,国家和国际影响,从改变北方的传统旅行和狩猎模式,到导致公路和铁路线路的基础设施损失,使得更难以达到旨在限制的排放目标全球暖化。
尽管北部永久冻土和气候受到威胁,但图雷茨基仍然持乐观态度。
“如果我们可以限制人类排放,我们仍然可以遏制气候变暖带来的最危险后果。我们的行动窗口越来越窄,但我们仍然拥有它,并且可以根据我们的需要进行改变以拯救北极,以及地球的气候随之而来。“
北亚利桑那大学(Northern Arizona University)教授泰德舒尔(Ted Schuur)表示,“旨在将创意和人们聚集在一起创造新知识的综合科学对于了解永久冻土区域在影响气候的范围内的突然解冻影响至关重要。”
——文章发布于2019年4月30日