北極永凍層崩解中!科學家警告:全球暖化讓有毒物質持續釋放

作者 | 發布日期 2020 年 03 月 08 日 12:00 | 分類 生態保育 , 自然科學 Telegram share ! follow us in feedly


地球正在燃燒,除了南極測出 20°C 高溫,北極永凍層也在崩解。

2020 年 2 月時,南極科學家在西摩島,測到南極史上溫度最高的 20°C,這是南極有氣溫紀錄以來,第一次突破攝氏 2 字頭,達 20.75°C。

科學家預估,這是由於洋流變化和聖嬰現象的影響──全球暖化帶來更多暖流,暖流影響了永凍土和溫度、海水鹽度的變化,整個過程和地球的環境變化息息相關。

無獨有偶,遠在地球另一端的北極,也面臨氣候變遷的極大威脅。科學家發現,北極永凍土由於暖化的關係持續崩解,這種大規模現象不僅讓長年冰封的甲烷(CH4)等氣體外溢,產生的影響更是你我無法想像的巨大。

永凍土對環境有極大的幫助

世界的永凍土,大部分都落在北極,約為俄羅斯(Russia)北部、加拿大(Canada)北部、阿拉斯加(Alaska)地區和格陵蘭(Greenland)次大陸,泛指凍土層的溫度遠低於結冰點以下超過兩年。

永凍土的特色,在於氣溫低、持續時間長,甚至北極地區的凍土層都有幾百公尺厚,很多都是從冰河期便累積堆疊至今,見證地球演變進展的歷史。

由於永凍土環境惡劣、氣溫極低和嚴峻的暴風雪情勢,使這些區域寸草不生、杳無生息──或許看似沒有半點益處,但永凍土其實對環境有非常正面的影響,如吸收二氧化碳、不讓溫室氣體排放到空氣,土上的苔蘚更對光合作用、製造氧氣有極大幫助。

然而,暖化問題加速永凍土分崩離析和瓦解,《Nature》報導,專家強調,這近乎是千年來第一次,「這種情況的發生就像冰溶化時,從永凍土滲出的泥一樣晦暗」。

二氧化碳、甲烷等氣體隨著永凍土釋放

科學家發現,隨著地面的溫度上升、高過於冰點,微生物會開始活躍,分解土壤的有機物,溫室氣體如二氧化碳(CO2)、甲烷與一氧化二氮(N2O)會跟著釋放到大氣,結果又加劇全球暖化跡象。

嚴重的是,永凍土地區的土壤,碳含量是大氣碳含量 2 倍之多,高達 1 兆 6,000 億噸,若釋放出來,簡直是末日。

而科學家正在探究,這些氣體究竟在永凍層哪部分先瓦解,以及會緩慢釋出,還是一口氣釋放?

崩解現象在大自然非常明顯

值得注意的是,永凍土崩壞,並不如你我想像似冰緩慢溶解,是會在數天和數週內直接讓好幾公尺土壤變得非常不穩定──土地會下沉,並被湖泊和濕地膨脹淹沒。

這樣的景象,科學家發現大自然已非常明顯。例如,阿拉斯加的科研基地,發現一年前被森林覆蓋的土地,現在變成湖泊;曾經暢通無阻的河流,更被沉積物堆疊,土地邊坡也有液化情況。

若從空中觀察,在北極地區,研究人員發現地面有很多如蜂窩狀崩解的凹坑和湖泊,這全都是因為地面塌陷而成。而甲烷、二氧化碳,甚至有毒的病菌,就會從這些縫隙慢慢滲出。

病毒也會跟著釋放

▲ 溫室氣體和病毒會隨著崩解釋放。(Source:Flickr/NPS Climate Change Response CC BY 2.0)

好比 2016 年,一群馴鹿的遊牧民族罹患神祕的疾病,讓「西伯利亞瘟疫」傳言甚囂塵上──這種疾病最後出現是在 1941 年,當年造成超過 2,500 頭馴鹿死亡;有報告揭露,如天花、黑死病這種滅絕的病種,可能都封在永凍層裡。

2014 年法國(France)的研究,科學家提取封在永凍層內長達 3 萬年的病毒,並在實驗室重新加溫,結果發現病毒居然復活,且保持活性。

對長年住在北極附近的人來說,土地解凍也是嚴重的問題,因為道路變彎曲、房屋地基也愈來愈不穩定;獲取食物的傳統方式也在改變,因跋涉穿越土地變得更危險,家庭難以到達世代相傳設好的陷阱。

延緩全球暖化的問題  是唯一解方

▲ 唯有讓地球不再暖化,問題才有解決的一天。(Source:Flickr/U.S. Geological Survey CC BY 2.0)

科學家分析,永凍土是由土壤、岩石和沉積物組成,通常還混有大塊冰塊。北半球約有四分之一土地由這種方式凍結。由於死去的植物、動物和微生物有機質尚未分解,碳也在這些冰凍的土壤積累數千年。

這項研究特別以各項數據分析永凍土融化的現象,並以模組化系統觀測,複雜的數據包含需要了解空氣有多少碳被植物吸收並返回土壤,而解凍現象又如何釋放這些積累的碳──這是十分龐大又艱難的過程。

專家估計,到了 2300 年,北極基地湖泊、濕地和山區的丘陵的永凍土,將釋放 600 億至 1,000 億噸碳,此外,其他地區的永凍土將釋放 2,000 億噸,而土壤的崩解是持續性、一環扣著一環,因破壞的地方無法恢復。

目前唯一的緩解辦法,就是全球必須努力降低溫室氣體排放,只要能延緩全球均溫不斷上升,便能有效不讓永凍土日漸崩解。

縱使科學家坦言,以目前的氣候趨勢變化,人們無法阻止永凍土融化,但可以透過科學方式,預先測試可能發生的時間和地點,以便決策者保護社區人員和資源。

「減少全球碳排放是延緩永凍土崩解最可靠的方法,畢竟永凍土深刻保護著地球,讓我們一起努力,讓溫室氣體留在壯麗的土壤裡。」

(本文由 經理人月刊 授權轉載;首圖來源:Flickr/Oregon State University CC BY 2.0)

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