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科学家担心永冻层融化会产生无法阻止的排放



他们可能已经开始。北极是一颗定时炸弹,快要熄灭了。每年,美国国家海洋与大气管理局都会发布一份北极报告卡,详细说明全球冰冻国家的状况。每年,它的发现变得越来越可怕。今年的报告显示,北极本身现在可能正在推动气候变化。那是因为北极土壤含有很多碳,如果不是因为地球变暖的事实,这些碳会留在那里。随着横跨北极的冰冻地面开始融化,它释放出了碳,从而变成了温室气体。夏季生长的植物吸收了其中的一些碳,但现在越来越多的碳向大气中逸出。

NOAA在报告中写道:“通过北极的永久冻土,每年可能向大气释放300-600亿吨净碳。” 这大约相当于日本的年排放量。而且这些排放量将会增加。 “根据我们所做的预测,到本世纪末,我们认为这个数字应该增加2到3倍,” 生态学家,报告的永久冻土部分作者Ted Schuur 说。

超级树项目这3棵超级树可以保护我们免受气候崩溃的影响长期以来,科学家一直担心这个临界点。北极永久冻土-永久冻结的土壤-含有大量碳,被困在冰中。随着多年冻土变暖,它开始释放出碳。这助燃了更多的变暖,融化了更多的永久冻土,并且...您明白了。循环继续进行。现在,这些担忧开始成为现实:“从永冻土生态系统变化到气候变化的加速反馈可能已经在发生,”报告不祥地指出。

但这并不是永久冻土中潜伏的全部。多年冻土,解释多年冻土是一层覆盖了北半球25%的冻土。它的作用就像一个巨型冰箱,将微生物,碳,有毒汞和土壤保持在适当的位置。该图显示了北极多年冻土地区的分布。北极多年冻土地区的分布。国家冰雪数据中心您可以将北极视为厨房中的冰柜,但可以将其视为地球。

当厨房中的冷冻柜工作时,其中的食物会保持很冷,保存完好无损。但是,如果冷冻压缩机破裂,它将缓慢升温。随着温度升高,细菌开始吃掉您的食物,使其变烂。当细菌这样做时,它们会产生二氧化碳,甲烷以及其他气体和化学物质,它们的气味很难闻。毫无疑问:地球的冰柜正在破裂。

数万年来,多年冻土层已将1,460至1,600千兆吨(十亿吨是十亿吨)的有机物捕获在土壤中。这是目前大气中碳含量的两倍以上。它的建造过程很缓慢,因为在夏季设法在北极土壤最上层生长的植物被坚硬地冷冻并埋在漫长而黑暗的冬天。其中一些碳已经冻结了数千年。

尽管近年来多年冻土一直在融化,但其释放的碳通常被夏季生长的植物所吸收,因此北极直到今天才成为气候变化的原因。永久冻土融化的最大威胁是碳新的北极报告卡是根据该地区有史以来最全面的排放评估得出的结论。 NASA的一项研究使飞机在北极飞行了三年,测量了许多北极生态系统的温室气体。 “这是这个问题上无与伦比的数据集,” Schuur说。 “这是一个警钟。”

其他有关永冻土未来的报道也得出了同样严峻的结论。联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)最近发布了一份报告,共1000余页,其中汇集了关于世界冰冷地区如何受到气候变化威胁的所有最佳证据。

该报告描绘了永久冻土的严峻未来。即使全球设法达到IPCC的目标,即到2100年将全球变暖限制在2摄氏度之内,该报告也发现,地表附近的永久冻土约有25%仍然会消失。报告指出,永久冻土的变化(以及海洋和冰冻圈的其他变化)“是不可逆的”。在更严重的情况下,世界排放量继续增加,而我们达到了5度的升温,则可能损失约69%。这将极大地改变北极的景观,并有可能进一步加剧全球变暖。

所有融化的永冻土都会将越来越多的碳释放到大气中。 2014年《环境研究快报》的一项研究估计,到2100年,融化的永久冻土可能将大约120千兆吨的碳释放到大气中,导致0.29°C的额外变暖(给定或取0.21 °C)。到2300年,《自然地球科学》的 另一项研究得出结论,永久冻土的融化及其产生的碳反馈回路可能导致1.69°C的升温。 (这是高端。可能低至0.13°C。)

这里的逻辑很简单:升温越多,启动此反馈循环的风险就越大。 2017年发表在《自然气候变化》上的一项研究预测,随着温度每升高1°C,150万平方英里的永久冻土将消失。但是,这些只是估计,并且存在很多不确定性。这完全取决于北极变暖的速度。根据IPCC报告,这些释放的碳中的一些可能被新植物的生长所吸收,随着世界变暖,新植物将能够在更高的纬度上生长。

但即使如此,联合国报告指出,永久冻土释放的碳将成为温室气体排放的重要贡献者。永久冻土里还有其他令人讨厌的东西多年冻土融化时,地面会翘曲,褶皱和塌陷。在下面的视频中,我们演示了使用冻结的湿沙块如何工作。

冻土之上的道路变成了穿过苔原的波浪过山车。长期休眠的微生物(有些被困在冰中已有数万年的历史)开始苏醒,释放出同样古老的二氧化碳,并可能使人类感染致命的疾病。正如放射性碳定年研究表明的那样,退缩的冰层还暴露了45,000年来没有见过阳光的冷冻植物。

同样重要的是要注意,碳并不是唯一困在冰中的污染物。地球物理研究快报的一项新研究发现,北极多年冻土层是地球上最大的汞储存库。汞是一种有效的神经毒素。现在,科学家们认为,永久冻土中冻结了约1500万加仑汞,几乎是所有其他土壤,海洋和大气中汞含量的两倍。

IPCC指出:“预计释放重金属,特别是汞,以及目前存储在冰川和多年冻土中的其他遗留污染物,将降低淡水生物群(即生活),家庭使用和灌溉的水质,”科学家不知道这种汞会释放多少,或何时释放。但是他们确实知道这一点:持续熔化使汞更有可能被释放,污染海洋并在食物链中积累。

当我们失去永久冻土时,我们也会失去自然历史永久冻土中埋藏着危险。但是,还有一些自然宝藏尚未发现。冰层保存了所有东西,包括该地区的古代动物遗骸和人类历史。想想Ötzi,这是在阿尔卑斯山发现的拥有5000年悠久历史的尸体。如果他解冻了,他身上剩下的东西就会腐烂,进入他所生活的世界的窗户将永远消失。

北极地区可能还有其他Ötzis,或者还有尚未发现的保留下来的庞然大物。融化可能使其中一些珍宝短暂地进入(摆脱了冰层),但也有可能迅速摧毁它们。据《科学美国人》称,一旦发现并融化了标本,研究人员最多需要一年的时间才能将其完全分解。

地球上没有任何地方能像北极一样迅速地变化。每年,它变得更容易看清,我们才刚刚开始了解后果。迅速采取行动并确保反馈循环不会失控也从未变得如此重要。舒尔说:“如果我们触发这些级联,这些潜在的加速度,我们可能无法遏制它们。”
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