阿拉斯加永冻土融化 加剧温室效应

（原标题：气候变暖或导致阿拉斯加永久冻土融化）

永久冻土如果融化，可能释放出大量甲烷，进一步加剧温室效应。

融化中的永久冻土，Huston Bay，加拿大

若在五年前你问研究永久冻土的Vladimir Romanovsky，是否担心全球变暖会使得阿拉斯加北坡（NorthSlope of Alaska）的永久冻土在这个世纪大量融化？他也许会说不会。他会告诉你，阿拉斯加北部边缘的永久冻土温度更低，比该地区内陆那些较温暖，更易融化的冻土更稳定。

“我不能再那么说了。”上个月他在洛杉矶举办的美国地理联合会（American Geophysical Union）年会上这样告诉记者。

一半的北坡冻土（面积超过明尼苏达州）将在本世纪末融化。这种融化可能带来的威胁包括破坏基础设施和当地生态系统，以及向大气释放出更多留住热量的温室气体。

Romanovsky发现北坡冻土温度有了明显的上升，也观察到冻土融化导致的基础设施损坏和地面塌陷现象。

当永久冻土融化

永久冻土带是即使在相对温暖的夏季月份里也能保持至少两年冰冻状态的土壤。它早已是北坡冰天雪地生活中的一部分，支撑着建筑物、道路及其他基础设施。它的融化将会带来相当大的破坏：在回忆中，Romanovsky展示了几张照片，是关于西伯利亚开裂的建筑物和北坡道尔顿高速公路（Dalton Highway）损坏部分，后者已经难以分辨出曾经是公路了。

永久冻土的融化还会引起当地生态系统的潜在变化，改变地表和地下的水流水，并影响适合在该区域生活的植物和动物。

更令人担忧的是被封存在冻土中的碳，当冻土带融化时它会以甲烷的形式被释放到大气中，给控制全球气候变化带来巨大负担。相对于目前主要的温室气体二氧化碳来说，尽管甲烷含量少且存在时间短，但以单个分子比较的话，甲烷对温室效应的贡献更单。

基于以上原因，科学家正在努力了解升温中的地球会对北冰洋永久冻土带产生怎样影响。

研究者将温度传感器埋入北坡各个区域的地下，即使是在深度超过60英尺的地方，也可清楚地看到过去三十年中永久冻土带温度是在上升的。

放置于Deadhorse，也是最靠北的温度探测器所测得的年平均温度显示出了“强劲的升温趋势”， Romanovsky说，它已经从1988年的17.6℉（-8℃）升到现在的26.6℉（-3℃），上升了约5.5℉（3℃）。

把温度上升趋势图和大气温度上升图放在一起，可看出较高的同步性。Deadhorse 在相同时期气温上升约为8℉（4.5℃）。Romanovsky说“从长远来看，冻土带的温度升高和大气温度升高趋势是一致的。”

在两种不同的情况下，2010年、2050年和2090年阿拉斯加北坡的地表年平均温度。左图是温室气体排放量降低到中世纪水平的情况，右图为温室气体排放量并没有得到控制的情况。图片来源t：Dmitry Nicolsky.

两种未来

研究者和阿拉斯加的居民想要知道，温度是会上升到冰点以上，如果是的话又是在什么时候。为了研究这个问题，Romanovsky和同事考虑了政府间气候变化专门委员会（Intergovernmental Panel on Climate Change）的报告中设想的两种情况，并用永久冻土模型进行模拟。其中一种情况是假设温室气体排放量保持不变，另一种情况假设排放量降低，与中世纪持平。

他们发现两种情况之间有着“非常非常大的差异”。Romanovsky说，虽然两者都显示了温度的上升和永久冻土带的融化，但在排放量降低的情况下冻土融化现象明显较弱。

Romanovsky说，即便降低排放量，北坡的冻土带也会“远远比现在温暖”，但是大部分还是会保持在至关重要的冰点以下。若排放量没有降低，则有超过三分之二永久冻土带从表面直到地下6英尺都会接近或超过冰点。

覆盖于永久冻土之上的土壤层，在这两种情况下会都随着季节变换而融化或冰冻，而且这种土壤层都会变得更深一些，但若排放量不减少则要深得多。据模型显示，在温室气体排放量减少的情况下，大多数土壤层在冬天将重新冰冻：否则，超过一半的冻土带直到地下16英尺都会永久地保持融化状态。

Romanovsky说“这样融化的结果将导致地表下沉。”他指出，在没有控制排放量，持续升温的情况下，沉降深度将达数米。

未参与该研究的Torre Jorgenson是Alaska Ecoscience的永久冻土带研究者，他并不认同该研究提出的深层永久冻土将受到威胁。他指出，即便冻土带达到冰点/融点，仍需大量热量来使土壤中的冰真正融化。此外，一些复杂因素诸如植被和水流的变化都会有利于巩固冻土带。

Romanovsky承认在整合这些影响因素方面，模型存在局限性，但他认为这些因素或许反而会加剧永久冻土层的消融。他和其他模型构建者们正致力于改进模型以融入更多的过程，从而帮助我们更好地预测随着全球持续变暖，永久冻土带将会如何变化。

但根据目前这项研究的结果，他给出了建议：“我们或许应该努力将气候维持在变化较为缓和的那种情况。”（翻译：房体明 审稿：林然）

原文链接：

http://www.scientificamerican.com/article/warming-may-mean-major-thaw-for-alaskan-permafrost/