打破世界末日的神话:新的研究表明,在永久冻土融化中没有全球性的“定时炸弹”

   日期:2024-08-14     来源:本站    作者:admin    浏览:110    

  

  Thawing Permafrost Concept

  阿尔弗雷德·韦格纳研究所(Alfred Wegener Institute)的一项研究显示,经常被视为气候变化的定时炸弹的永久冻土,实际上是在许多地方和地区的临界点下融化的,而不是一个单一的全球临界点。立即采取行动是至关重要的,以减轻这些临界点的累积影响,并保持永久冻土作为一个重要的碳库。来源:SciTechDaily.com

  AWI的专家还没有发现任何与永久冻土有关的全球气候临界点的证据;相反,他们观察到永久冻土正在随着全球变暖趋势而融化。

  永久冻土含有大量的有机碳,经常被描述为地球系统的一个关键临界点,一旦全球变暖达到一定程度,它就有可能突然崩溃,在全球范围内崩溃。然而,这种将永久冻土描述为在特定变暖阈值时突然激活的定时炸弹的说法在研究人员中存在争议。阿尔弗雷德·韦格纳研究所(Alfred Wegener Institute)最近的一项研究显示,根据最新的科学证据,这种描述具有误导性。

  根据他们的发现,不存在单一的全球临界点;相反,有许多地方性和区域性的冰川,它们在不同的时间“倾斜”,产生累积效应,导致永久冻土随着气候变化而融化。因此,如果我们的目标是保护尽可能多的永久冻土,那么今天采取果断行动就显得尤为重要。这项研究刚刚发表在《自然气候变化》杂志上。

  永久冻土层覆盖了北半球大约四分之一的陆地,并以死亡植物的形式储存了大量的有机碳。只要它保持冻结状态,这种物质就会保持完整——但是当永久冻土融化时,微生物开始分解它,以二氧化碳和甲烷的形式向大气中释放大量的碳。因此,全球气温上升可能会激活这个巨大的水库,并通过额外的排放大大加剧气候变化。因此,在公开辩论中,你会经常遇到“滴答作响的碳定时炸弹”的想法。

  Eroding Cliffs at Herschel Island

  赫歇尔岛被侵蚀的悬崖。阿尔弗雷德·韦格纳研究所亥姆霍兹极地和海洋研究中心(AWI)在名为“海岸永久冻土侵蚀”的青年研究员项目的资助下,开始了在加拿大西部北极地区的研究。图片来源:阿尔弗雷德·韦格纳研究所/ Boris Radosavljevic

  这是基于这样的假设:永久冻土,像格陵兰冰盖一样,是地球系统中几个引爆因素之一。这种观点认为,由于全球变暖,永久冻土最初只会逐渐融化;然后,一旦超过一个临界阈值,融化过程将突然开始相互放大,导致整个北极的永久冻土迅速而不可逆转地崩塌。尽管许多人推测这种解冻情况是可能的,但迄今为止,人们仍不清楚是否真的存在这样的阈值,如果存在,相应的温度极限是多少。

  冻土融化的研究成果

  由阿尔弗雷德·韦格纳研究所、亥姆霍兹极地与海洋研究中心(AWI)的Jan Nitzbon博士领导的一个国际研究小组现在已经找到了这个问题的根源。“事实上,永久冻土是全球引爆因素的观点在研究界是一个有争议的观点。IPCC在其最新的评估报告中也指出了这种不确定性。”“我们的目标是缩小我们知识上的差距。在我们的研究中,我们汇编了有关那些可能影响和加速永久冻土融化的过程的现有学术文献。将其与我们自己的数据分析相结合,我们评估了目前所有关于融化过程的发现,包括是否以及如果是这样,在哪个空间尺度上——局部、区域、全球——它们可能导致自我延续的融化,从而导致与给定的变暖水平相关的‘临界点’。”

  这项研究的发现是明确的:确实存在自我放大的地质、水文和物理过程,在某些情况下,是不可逆转的;然而,这些只是在当地或区域内采取行动。一个例子是热岩溶湖的形成。在这里,永久冻土中的冰融化,形成洼地。融水聚集在它们的表面,形成一个吸收大量太阳能的黑色湖泊。这反过来又加剧了水下永久冻土的变暖,在湖中和周围形成了一个自我维持的融化过程。他们还在其他与永久冻土相关的过程中发现了类似的放大反馈,比如由于火灾导致的北方针叶林的损失——但在这里,也只是在局部到区域范围内。

  简·尼兹本解释说:“没有证据表明,在一定程度的全球变暖中,自我放大的内部过程会影响所有永久冻土,并加速其在全球范围内的融化。”此外,预计的温室气体排放不会导致本世纪末全球变暖的加剧。因此,把永久冻土描绘成一个全球性的引爆因素是误导的。”

  但这并不意味着北极永久冻土带没有什么可担心的——相反,研究清楚地表明永久冻土带是非常不均匀的。因此,许多小的、局部的临界点将在不同的时间和变暖水平上被超越,并随着时间的推移而累积。因此,全球永久冻土的融化不会形成一个逐渐增加然后突然激增的过程;相反,它会随着全球变暖而加剧,一旦全球变暖达到5到6摄氏度,永久冻土就会完全消失。

  “这意味着越来越多的地区已经或很快将不可避免地受到融化的影响,”AWI的研究人员说。“换句话说,就像临界点的图像所显示的那样,没有变暖的安全范围,只要我们不超过阈值,我们仍然可以利用它。这就是为什么我们需要通过更好的监测来密切关注永久冻土层,更好地掌握所涉及的过程,并在气候模型中代表它们,以进一步减少不确定性的来源。关于以温室气体排放为基础的永久冻土损失,还有一件事是明确的:人类越早实现净零排放,就有越多的地区可以被保留为独特的栖息地和碳库。”

 
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