全球变暖给人类又出难题——冻土、冰川消融接踵而至

来源：科报网  

    全球变暖是指全球气温升高。近100多年来，全球平均气温经历了冷—暖—冷—暖两次波动，进入20世纪80年代以后，全球气温更是明显上升。全球变暖使全球降水量重新分配，冰川和冻土消融，海平面上升，既危害了自然生态系统的平衡，更威胁着人类的食物供应和居住环境。

　　全球变暖的主要诱因是人类大量使用矿物燃料所排放出的大量二氧化碳等多种温室气体。由于这些温室气体对来自太阳辐射的可见光具有高度的透过性，而对地球反射出来的长波辐射具有高度的吸收性，从而导致了全球性的气候变暖。

　　而北半球永久冻土包含的碳比地球大气层的两倍还多，这使永久冻土成为全球气候变化的潜在重要“贡献者”，而“贡献”的大小将取决于冻土消融的速率。

　　此项研究是国际极地年（2008年至2009年）计划和全球碳计划的一部分，由美国国家科学基金赞助。约20多名科学家在新近出版的《生物科学》上发表了此项研究的联合声明，佛罗里达大学生态学副教授泰德·索尔为此项研究的主导者。

　　索尔及其同事在之前的研究中已对西伯利亚东北部冻土层中的碳含量作了估测，而新的研究将估测的范围扩大至冻土所覆盖的俄罗斯、格陵兰岛以及北美洲等地的北部地区。数据表明，永久冻土中约含有16720亿吨的碳，而现今大气层中蕴含的碳仅为7800亿吨，冻土的碳含量比大气层的含碳量多了两倍，索尔表示这大大超出了他们的预期。永久冻土中包含的植物根系及其他有机物质分解得都十分缓慢，当这些物质开始消融时，细菌和真菌可使有机物质中所含的碳元素发生快速分解，并以二氧化碳或者甲烷的形式释放到大气层中。

　　两年前，索尔和同事在《科学》期刊上发表的一篇论文表明，西伯利亚东北部40万平方米的冻土中约含有5000亿吨的碳。而在新的论文中，科学家将估测的数据库进一步扩大，对俄罗斯、格陵兰岛以及北美洲等地不同形式冻土中的含碳量都进行了测量。此次冻土采样的深度达到了3米，比之前的大多数估测都深了两米。虽然冻土深度因地域差异也大不相同，但3米的测量深度已使科学家对永久冻土中真正的含碳量有了进一步的认知。

　　新的估测之所以重要是因为其反映了其他气候变化，而这些变化无疑是一个引爆点，即自然过程也可作为人类生活影响和工业气体排放的补充，生成大量的温室气体。

　　现今只有很少的人群居住在永久冻土地带，但正是这些偏远地区冻土层的消融引发了大量含碳气体的排放，而冻土消融的速率究竟能有多快便成了当今异常重要的问题。

　　索尔表示，每年化石燃料的燃烧将产生约85亿吨的二氧化碳；热带雨林的采伐、以草场或其他农业替代林木种植将多产生15亿吨二氧化碳；而永久冻土的不断消融将至少产生8亿至11亿吨的二氧化碳。

　　随着北极地区的变暖和永久冻土的消融，灌木和树木将有可能生长在之前被冻土带覆盖的土地上。事实上，这些变化已在阿拉斯加的部分地区有所显现，之前的北极冻土带已被现今的灌木林所取代。由于植物的生长可吸收二氧化碳并释放氧气，这或许可以抵消冻土消融所释放的含碳气体。但索尔同时表示，冻土中的含碳量远大于灌木或树木所吸收的含碳气体量，形势依旧不够乐观。

　　科学家对北半球高纬度地区温度不断升高这一自然过程的担心与日俱增，9月初发表的一项研究结果表明北极的冰含量再创今夏新低点。业界广泛认为纬度越高的地区，气温升高的速率也越快，这已在全球范围内冰川快速消融的过程中显现出来。

　　无论是之前热议的格陵兰岛和南极洲，还是近期报道中提及的伊比利亚半岛高山区，冰川消融的速率已经不容小觑。西班牙的一项研究结果表明比利牛斯山脉的冰川正在以惊人的速度发生消融，科学家预计这片冰川将在未来的50年内完全消失于人们的视线之中。

　　高山地区对气候和环境的变化都十分敏感，而高山冰川的不断消融也是现今全球变暖现象的重要指向标。在过去的15年中，60%的比利牛斯山脉冰川都有不同程度的融化，冰川统计数据表明，极快的融化速度已经造成了所有小冰川以及50%—60%的大冰川的退化。这已经危害到了自然生态系统的平衡，也对周边人民的居住环境构成了极大的威胁。（记者：张巍巍 ）