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关于永久冻土的三件事情你应该知道

MIT Tech Review2026年10月22日 10:00

对我们两个人来说,好消息是我的同事詹姆斯·坦普尔刚刚发表了两篇关于永久冻土的深入报道。他的报道带他去了阿拉斯加的北方森林,他乘直升机深入荒野,了解这种物质如何可能在现在和未来影响我们的气候。我建议你阅读詹姆斯的两篇报道。这篇特写介绍了应对威胁永久冻土的日益严重的火灾的努力,以及对研究人员如何试图理解潜在气候影响复杂纠结的探索。以下是我的三点体会。永久冻土是气候变化的巨大盲点。永久冻土是覆盖在北半球约15%土地下的冰冻土层。虽然技术上来说,材料须连续冻结两年才算作永久冻土,但我们目前的绝大多数永久冻土是在上一个冰河时代形成的。这意味着有机物质已经被冻结并本质上被锁住了数千年。但随着全球温度上升,这一层土壤融化,微生物能够分解这些有机物,释放出二氧化碳和甲烷——这些都是推动气候变化的强效温室气体。这些排放形成了一个反馈循环,进一步加速变暖。自1850年以来,全球温度的稳步上升已经使北极永久冻土的覆盖面积缩小了大约12%,而且在过去50年中,这一速度在加快。有趣的是,实际上被用于联合国气候报告的模型中,只有少数考虑到了永久冻土的逐渐损失。而且它们都没有包含在热浪和火灾等事件之后可能发生的突然融化和崩溃(稍后会更多讨论这些火灾)。尽管有努力确保未来的联合国报告反映日益增长的科学知识,但目前看来,这一切意味着我们可能低估了气候变暖的程度和速度。野火能够加速永久冻土的消失。火灾是北方森林生命周期的一部分,但由于气候变化,火灾变得愈加强烈。而且,关键的是,火灾可以加速永久冻土的融化。到本世纪末,这一效应可能会释放出相当于800亿公吨的二氧化碳。如今,加拿大和阿拉斯加偏远地区的政策通常是让野火燃烧,只要它们不威胁人类栖息地。但一些研究人员表示,我们应该探索扑灭这些火灾,以保存被锁住在森林和其下方永久冻土中的碳。伍德威尔气候研究中心的研究人员正在开发一张阿拉斯加的燃烧风险和碳脆弱性地图,基本上突出表明火灾最可能传播的区域,以及哪些区域是某种类型的永久冻土,可能释放出最多排放物。(是的,显然有不同类型的永久冻土。耶多玛是一种特别深、富含碳的形式,来自晚更新世时期。)这仅是个开始——一旦我们找出潜在的目标,问题就是该怎么办。有些人建议设置更多的规范性火灾,这是土著群体数千年来一直在做的,部分是为了减少大火的危险。或者资源可以投入到早期检测和在火灾蔓延前扑灭火灾的努力。永久冻土的碳循环极其复杂。永久冻土中锁定着大约15万亿吨碳,约是大气中碳量的两倍。我们知道,永久冻土的融化可以释放温室气体排放并加剧气候变化。但其中也存在复杂性。一个特别大的变数是:永久冻土融化和火灾恢复的其他效应可能会抵消这些事件带来的碳损失。例如,随着温度上升,植物可以逐渐向北移动并扎根于之前无法生长的地方。这些植物在生长过程中吸收大气中的碳,至少部分锁住被释放的碳。研究人员正在努力更好地理解这个生态系统。我们了解得越多,图景就越复杂。从永久冻土中损失多少碳以及特定地区将恢复多少碳,取决于一系列巨大的因素。加速局部融化的火灾有多严重?当地气候和环境如何?以及涉及的是哪种类型的永久冻土?我们推高地球的温度越高,就越容易干扰我们仅刚开始理解的复杂自然现象。本文摘自《火花》,麻省理工学院科技评论的每周气候通讯。要在每周三将其发送至您的收件箱,请在此注册。

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