如果以过去为鉴,北极可能正处于永久冻土崩塌的边缘

2020-10-24 15:26:12

埋藏在北极各地的冻土中,数十亿吨的碳被困在地下。仅仅几度的升温就可能将其释放到大气中。

至少,这是过去所暗示的。根据一项新的研究,以前也发生过这种情况。

这项研究于周五发表在“科学进展”杂志上,回顾了2.7万年前的北极历史。研究发现,至少在三次情况下,快速气候变化导致大片永久冻土-一层广泛分布在北极的富碳冻土层-迅速融化或崩塌。

今天,地球再次经历了一段快速的气候变化期-这一次是由人类排放的温室气体造成的。事实上,研究表明,地球正在以数百万年来最快的速度变暖。

如果说过去给未来提供了什么教训的话,那可能意味着稍微变暖可能会引发北极永久冻土的又一次大规模不稳定。

随着北极温度的升高,永久冻土开始变暖。当它融化时,会向空气中释放二氧化碳和甲烷。

研究人员一再警告说,这些排放可能会加快气候变化的步伐。这可能会导致危险的失控反馈循环,在这种循环中,更多的变暖会导致更多的永久冻土融化,并向空气中释放更多的碳。

多项研究记录了北极永久冻土地区普遍的变暖和融化。但研究人员仍在努力确定永久冻土对未来气候变暖的反应速度有多快,以及在这个过程中会释放多少碳。

这使得永久冻土成为气候研究中的一个未知数--这是科学家对未来气候变化预测的一个主要不确定性。

这项新的研究表明,快速的气候变化-即使只是几度的变暖-可能会引发北极融化的碳的戏剧性爆发。

科学家们使用了古代沉积物的数据,这些沉积物是从西伯利亚以北的北冰洋海底钻探出来的,他们在那里被埋藏了数千年。通过对这些沉积物进行仔细的化学分析,科学家们能够记录下因永久冻土景观崩塌而流入海洋的有机物数量的变化。

多亏了类似的研究,也依靠对长期埋藏的沉积物和古代冰样的分析,科学家们对数千年前地球气候及其二氧化碳水平的变化有了很好的了解。

这项研究表明,在过去的27,000年里,有三个截然不同的快速气候变化时期,每个时期都与永久冻土地貌的大规模融化和崩塌相吻合。

气温上升可能是其中很大一部分原因。随着气候变暖,永久冻土将开始融化和软化,导致泥浆河流涌入大海,并向空气中释放碳。

但这并不是故事的全部。研究人员认为,海洋变暖和冰川融化推动的海平面上升也起到了很大作用。

研究表明,在这些变暖事件中,至少有两次期间,不断上升的海平面严重侵蚀了北极的大部分海岸线。快速的侵蚀很可能导致大片冻结的永久冻土突然坍塌到海里。

这项研究并不一定保证过去发生的事情在未来还会发生。但它确实警告说,这是一种可能性。

随着世界各国领导人努力以足够快的速度减少温室气体排放,以实现巴黎气候协议的目标,这是一个越来越令人担忧的问题。科学家们表示,如果碳排放不开始更快下降,全球将在本世纪末之前升温几度。

斯德哥尔摩大学科学家、该研究的合著者厄尔詹·古斯塔夫松在一份声明中说:“融化的永久冻土的任何释放都意味着,在达到危险阈值之前,地球-气候系统预算中人为排放温室气体的空间甚至更小了。”这项研究的合著者之一、斯德哥尔摩大学的科学家乌尔詹·古斯塔夫松(Urrjan Gustafsson)在一份声明中说。

“限制与多年冻土相关的温室气体排放的唯一办法,就是通过降低人为温室气体排放来缓解气候变暖.”

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