北极消融将快速释放永久冻土层的“远古深层碳”

北京时间8月27日消息，据国外媒体报道，北极地区湖泊可能释放出掩埋在永久冻土层中的大量远古碳物质，从而加速气候变化。

最新一项研究表明，伴随着气温逐渐升高，北极一些永久冻土层将融化、地面塌陷，最终将陆续形成一些湖泊。在此之前科学家们认为，北极大部分永久冻土层深度融化可能要到2100年才会发生。

北极的快速变化

北极气候出现的快速变化将显著超过地球上其它地区，其产生的一个最大风险是导致北极冻土融化，气候逐渐变暖。

北极深层永久冻土掩埋了数千年的植物和动物残骸，使其蕴藏着大量的有机碳。伴随着冰冻土壤逐渐融化，这些被掩埋的生物会腐烂，将温室气体二氧化碳和甲烷释放到大气层中，进而导致更显著的气候转暖。

但大多数科学家认为，季节性融化掩埋在活跃土壤层之下的永久冻土，需要几十年的升温过程。

研究负责人、阿拉斯加费班克大学生态学家、生物化学家凯蒂·沃尔特·安东尼（Katey Walter Anthony）说：“这项关于永久冻土层-碳建模的结论正在慢慢实现，直至永久冻土层出现深层融化，预计到2100年之后这里才会释放大量远古碳物质。我们的研究表明，在一个湖泊里，几十年时间就会快速消融，湖泊吸收远古碳物质的速度更快，而且它们释放永久冻土层碳物质的速度远比冰冻陆地融化释放碳物质的速度快许多。”

凯蒂和她的同事一直在研究热岩溶湖（thermokarst lakes），这种湖泊是在富含冰的地面消融之后形成的，伴随冰冻地面消融，地下土壤就会塌陷，形成一个大坑，融化的水逐渐汇集。凯蒂解释称，热岩溶湖看上去就像边缘被咬过的饼干，因为液态水确实会吞噬周围冰冻边缘部分，导致湖水逐渐增多。

凯蒂指出，热岩溶湖的深度可达到30米，如果冬季湖水没有完全结冰，液态水中的热量会导致湖底永久冻土融化。随着永久冻土层融化，我们会获得所谓的“解冻球”，融解它们可以加深和横向扩散。当这种情况发生时，之前含有有机碳的冻土会融化，消融后的土壤会将有机物质提供给微生物，在分解腐烂有机物质的过程中产生二氧化碳和甲烷。

目前，研究人员想要量化究竟有多少甲烷从湖泊中释放出来，热岩溶湖已释放了多少甲烷，未来还会释放多少温室气体。研究小组利用阿拉斯加、加拿大和西伯利亚野外工作的测量数据进行计算机模拟，绘制出热岩溶湖的形成和温室气体排放情况。

研究小组将最新研究报告发表在8月15日出版的《自然通讯杂志》上，文中指出热岩溶湖产生温室效应是永久冻土层的两倍。凯蒂说：“但是热岩溶湖产生的温室效应远不及化石燃料燃烧，但它相当于土地利用产生的温室效应。”

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