导 读
气候变化正在使被冻结了数百年的土壤变暖-在某些地方开始融化,其健康和环境效应有待评估。到2100年,永冻土融化本身会释放出足够的二氧化碳和甲烷,从而使全球平均温度升高0.13至0.27摄氏度(0.23至0.49华氏度)。
编译/陈能场(广东省生态环境技术研究所研究员、中国科协环境生态领域首席传播专家)
原题:Earth’s permafrost is heating up
作者:席德·珀金斯(Sid Perkins)
网址:
https://www.sciencenewsforstudents.org/article/earths-permafrost-heating-up-melting
随着气候变化为北极带来更高的温度,阿拉斯加北部沿湖岸的永冻土正在融化和崩塌。本杰明·琼斯/ USGS
气候变化正在融化地球的冰盖和冰川,这已经不是什么秘密了。在许多情况下,冰就在我们眼前消失了,鲜为人知的是地下发生的事情。一项首次进行的全球调查刚刚发现,地球的永冻土层也在变暖。科学家们现在担心,这会使地球更热。
永冻土
永冻土是冻结的土壤,但不是冬天可能在院子里看到的那种。这种土壤必须至少两年持续保持冻结状态才能成为永冻土。自从数千年前的最后一个冰河时代结束以来,在极地附近和高山中,一些永冻土一直保持冻结状态。我们不只是在谈论薄薄的土壤,德国波茨坦阿尔弗雷德·韦格纳研究所的极地研究员鲍里斯·比斯卡伯恩(Boris Biskaborn)指出,在许多地方,永冻土的厚度超过10米(33英尺)。
但是这种冰冷的泥土正处于危险之中。自工业革命以来,地球一直在变暖。自1850年以来,地球平均平均变暖了1摄氏度(1.8华氏度)。极地地区(尤其是北极地区)的气温升高得更多。随着时间的流逝,这些多余的热量逐渐渗入地下,使之变暖。
在许多地方,冻土的融化作用是显而易见的。曾经稳定的海岸线已经翻滚入大海。曾经冻结过的风景正在变成泥泞。这种变化会破坏道路并削弱建筑物的地基。但是比斯卡伯恩(Biskaborn)和他的同事们想要评估一些不太明显的地点,这些地点位于地下深处。
全球变暖与温室效应
他们转向从许多深井中收集的土壤。许多年前,其他团队为各种研究钻了一些钻孔。另一些是十多年前作为为期两年的极地研究的一部分而钻探的。这些孔分布在北美、欧洲、亚洲和南极洲。团队总共确定了120多个钻孔,数据记录涵盖了十年,从2007年到2016年。
靠近地表,土壤温度随季节变化。但是,如果您将深度挖掘得足够深,则永冻土的温度将保持全年不变。对于每个钻孔,研究小组都找到了(全年温度不变)的深度。它通常在地下至少10米(33英尺)处。
然后研究人员研究了这一深度的永冻土温度如何随时间变化。从2007年到2016年,在40个钻孔的土壤中,永冻土温度一直保持稳定。在12个钻孔中,永冻土略有冷却。但是在71个钻孔中,永冻土的温度相当高。
Biskaborn的小组1月16日在《自然通讯》上报告了其发现。
美国地质调查局
阿拉斯加海岸被侵蚀,证明气候变化正在影响地球的永冻土。从全球范围内深钻孔获得的数据表明,这种冻土正在全球范围内变暖。
不是那么永久吗?
在北美北部,永冻土的平均升温为0.23摄氏度(0.41华氏度)。在北亚,冻土的温度升高了0.33摄氏度(0.59华氏度)。在山区,永久冻土的温度升高了0.19摄氏度(0.34华氏度)。在全球范围内,该星球的永冻土平均变暖约0.29摄氏度(0.52华氏度)。
半华氏度听起来变暖不多,但是融化永冻土可能不需要很多时间。在其中的五个钻孔中,土壤温度上升至冰点以上(0°C或32°F)。在这些地点,永冻土融化了。
特德·舒尔(Ted Schuur)指出,永冻土融化时,其后果可能远远超出当地景观。他是弗拉格斯塔夫北亚利桑那大学的生态系统生态学家。是的,他指出,当地面冻土融化时,会影响道路、桥梁和建筑物。这也会影响湖泊、溪流和其他生态系统。例如,当永冻土融化时,灌木可以保持生长。反过来,这意味着景观可以支撑更多的食草动物,例如驼鹿,野兔和鸟类。
更重要的是,永冻土保存着很久以前就已经存在和死亡的植物的遗骸。当它们活着的时候,这些植物从大气中吸收了碳,就像今天植物一样。但是融化的永冻土可以释放出这些碳。如果冰融化并且水分流失,那么氧气将到达死亡的植物。现在他们可以开始分解了。
二氧化碳和其他温室气体
舒尔解释说,它们的腐烂可能产生大量的二氧化碳。它还可以促进土壤中甲烷微生物的生长。随着这些微生物的蓬勃繁殖,它们将释放出大量甲烷,这是另一种气候变暖的温室气体。这可能使全球气候变化更加严重。舒尔说,这就是为什么冻土融化的影响会影响到生活在热带地区的人们的原因。
几年前,他是2015年估算永冻土融化可能影响的团队的一员。他们使用详尽的计算机程序进行研究。他们估计,到2100年,永冻土融化会释放出足够的二氧化碳和甲烷,从而使全球平均温度升高0.13至0.27摄氏度(0.23至0.49华氏度)。
舒尔指出,这种增长是对工厂和农场在此期间排放的温室气体导致的全球温度升高的额外增加。自1850年以来,平均温度已经上升到1摄氏度(1.8华氏度)之上。
舒尔说:“冻土变暖是气候变化的一个鲜为人知的方面。”这项新研究表明,在世界寒冷偏远地区的地下深处,可能正在酝酿着巨大的变化。
来源 土壤家