警告!|研究:永久冻土融化可能使微生物、温室气体和化学品渗入环境中

科学家们正在求助于从空中、陆地和太空收集的数据的组合,以更全面地了解气候变化如何影响地球的冰冻地区 。地球上的永久冻土蕴藏着难以计数的温室气体、微生物和化学品,包括现已被禁止的杀虫剂DDT 。随着地球变暖,永久冻土正在以越来越快的速度解冻,科学家们在试图确定解冻的潜在影响时面临着一系列的不确定性 。

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今年早些时候发表在《自然综述:地球与环境》杂志上的一篇论文审视了永久冻土研究的现状 。除了强调有关永久冻土融化的结论外,该论文还重点关注研究人员如何寻求解决围绕它的问题 。
基础设施已经受到影响 。融化的永久冻土已经导致了巨大的天坑、坍塌的电线杆、损坏的道路和跑道以及倒塌的树木 。更难看到的是,在永久冻土层的土壤、冰和死亡的有机物的混合体中,有什么被困住了 。研究表明,像DDT这样的化学物质和微生物--其中一些已经冻结了数千年,甚至数百万年--如何从解冻的永久冻土中释放出来 。

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然后是融化的永久冻土对地球碳的影响 。仅仅是北极的永久冻土就拥有大约17000亿吨的碳,包括甲烷和二氧化碳 。这大约是2019年世界作为化石燃料排放的碳量的51倍 。冻结在永久冻土中的植物物质不会腐烂,但是当永久冻土解冻时,死亡植物材料中的微生物开始分解这些物质,将碳释放到大气中 。
【警告!|研究:永久冻土融化可能使微生物、温室气体和化学品渗入环境中】美国宇航局(NASA)喷气推进实验室的气候研究员、该论文的主要作者Kimberley Miner说:“目前的模型预测,我们将在未来一百年内看到碳从永久冻土释放到大气中的脉冲,可能会更早 。但是关键细节--例如碳释放的数量、具体来源和持续时间--仍然不清楚 。”
最坏的情况是如果所有的二氧化碳和甲烷在很短的时间内被释放,比如几年 。另一种情况涉及碳的逐步释放 。有了更多的信息,科学家们希望能更好地了解这两种情况的可能性 。
虽然审查文件发现地球的极地地区变暖最快,但对于碳排放的增加如何推动北极地区更干燥或更潮湿的情况,却没有什么定论 。更加确定的是,北极和南极的变化将连带到低纬度地区 。地球的极地地区有助于稳定地球的气候 。它们帮助推动热量从赤道向高纬度地区转移,导致大气环流,为喷气流和其他水流提供动力 。一个更暖和、没有永久冻土的北极可能对地球的天气和气候产生难以言喻的影响 。

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综合方法
为了了解解冻的影响,科学家们正越来越多地转向来自地面、空中和太空的综合地球观测--论文中概述的技术 。每种方法都有其优点和缺点 。
例如,地面测量提供了对局部地区变化的精确监测,而机载和天基测量可以覆盖广大地区 。地面和机载测量侧重于它们被收集的特定时间,而卫星则持续监测地球--尽管它们可能受到诸如云层、一天中的时间或卫星任务最终结束等因素的限制 。
科学家们希望通过使用来自各种平台的测量数据,能够帮助他们更全面地了解两极的变化,因为那里的永久冻土融化得最快 。

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