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北極消融將快速釋放永久凍土層的“遠古深層碳”

時間:2018-08-27 09:38:08 來源:新浪科技 評論:0 點擊:0
圖中是雅庫特北極凍土帶,雅庫特位于西伯利亞的東北角,那里凍土層覆蓋著猛犸時期的土壤。最新研究表明,北極地區快速消融,將釋放掩埋在永久凍土層中的大量遠古碳物質,從而加速氣候變化  圖中是雅庫特北極凍土帶,雅庫特位于西伯利亞的東北角,那里凍土層覆蓋著猛犸時期的土壤。最新研究表明,北極地區快速消融,將釋放掩埋在永久凍土層中的大量遠古碳物質,從而加速氣候變化

  新浪科技訊 北京時間8月27日消息,據國外媒體報道,北極地區湖泊可能釋放出掩埋在永久凍土層中的大量遠古碳物質,從而加速氣候變化。

  最新一項研究表明,伴隨著氣溫逐漸升高,北極一些永久凍土層將融化、地面塌陷,最終將陸續形成一些湖泊。在此之前科學家們認為,北極大部分永久凍土層深度融化可能要到2100年才會發生。

  北極的快速變化

  北極氣候出現的快速變化將顯著超過地球上其它地區,其產生的一個最大風險是導致北極凍土融化,氣候逐漸變暖。

  北極深層永久凍土掩埋了數千年的植物和動物殘骸,使其蘊藏著大量的有機碳。伴隨著冰凍土壤逐漸融化,這些被掩埋的生物會腐爛,將溫室氣體二氧化碳和甲烷釋放到大氣層中,進而導致更顯著的氣候轉暖。

  但大多數科學家認為,季節性融化掩埋在活躍土壤層之下的永久凍土,需要幾十年的升溫過程。

  研究負責人、阿拉斯加費班克大學生態學家、生物化學家凱蒂·沃爾特·安東尼(Katey Walter Anthony)說:“這項關于永久凍土層-碳建模的結論正在慢慢實現,直至永久凍土層出現深層融化,預計到2100年之后這里才會釋放大量遠古碳物質。我們的研究表明,在一個湖泊里,幾十年時間就會快速消融,湖泊吸收遠古碳物質的速度更快,而且它們釋放永久凍土層碳物質的速度遠比冰凍陸地融化釋放碳物質的速度快許多。”

  凱蒂和她的同事一直在研究熱巖溶湖(thermokarst lakes),這種湖泊是在富含冰的地面消融之后形成的,伴隨冰凍地面消融,地下土壤就會塌陷,形成一個大坑,融化的水逐漸匯集。凱蒂解釋稱,熱巖溶湖看上去就像邊緣被咬過的餅干,因為液態水確實會吞噬周圍冰凍邊緣部分,導致湖水逐漸增多。

  凱蒂指出,熱巖溶湖的深度可達到30米,如果冬季湖水沒有完全結冰,液態水中的熱量會導致湖底永久凍土融化。隨著永久凍土層融化,我們會獲得所謂的“解凍球”,融解它們可以加深和橫向擴散。當這種情況發生時,之前含有有機碳的凍土會融化,消融后的土壤會將有機物質提供給微生物,在分解腐爛有機物質的過程中產生二氧化碳和甲烷。

  目前,研究人員想要量化究竟有多少甲烷從湖泊中釋放出來,熱巖溶湖已釋放了多少甲烷,未來還會釋放多少溫室氣體。研究小組利用阿拉斯加、加拿大和西伯利亞野外工作的測量數據進行計算機模擬,繪制出熱巖溶湖的形成和溫室氣體排放情況。

  研究小組將最新研究報告發表在8月15日出版的《自然通訊雜志》上,文中指出熱巖溶湖產生溫室效應是永久凍土層的兩倍。凱蒂說:“但是熱巖溶湖產生的溫室效應遠不及化石燃料燃燒,但它相當于土地利用產生的溫室效應。”

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