沒有人確切地知道永久凍結帶中鎖定了多少碳,但其數(shù)量似乎遠比我們想象的要多。去年,由佛羅里達大學愛德華·索爾領導的一項國際合作研究表明,永久凍結帶的碳含量是先前估計的兩倍,約為16000億噸——該數(shù)目大約是全世界土壤中碳總量的1/3,是大氣中碳含量的兩倍。
定時炸彈
索爾估計,按照標準情況,本世紀將有1000億噸的碳會被解凍釋放出來。如果這些碳都以甲烷的形式出現(xiàn),那么,其產(chǎn)生的溫室效應以目前二氧化碳年排放水平計,相當于270年的排放量!斑@是一種緩慢運轉的定時炸彈!
已有40000年歷史的東西伯利亞永久凍結帶是一個熱點!叭蛱柬椖俊笔且粋分析碳循環(huán)的研究網(wǎng)絡,共同主持該項目的菲利普·西艾斯說,僅東西伯利亞這一個地方就含有5000億噸碳。他還指出,2007年的夏季,東西伯利亞時有比正常氣溫高7℃的情況。
高溫意味著上層土壤的季節(jié)性融化延伸到超過正常的更深區(qū)域,永久凍土的下層開始融化。微生物能夠分解任何融化層中的有機物質,不僅釋放出碳,還會產(chǎn)生熱,從而導致更深層的融化。西艾斯說,由有機質分解腐爛所產(chǎn)生的熱是另一個加快凍土融化的正反饋。
融化在永久凍土中的碳既能以二氧化碳也可以甲烷的形式進入大氣,后者是更強效的溫室氣體。在這些地區(qū)典型的沼澤土壤和湖泊的低氧條件下,有機物質會分解出更多甲烷的形式。
在低洼地帶,隨著含冰量很高的凍土融化,土地體積的縮減會導致地面塌陷,融化的冰水會形成熱融湖泊。衛(wèi)星勘察顯示,這類熱融湖的數(shù)目正在增加。而沃爾特和其他人的研究顯示,它們可能正是甲烷的一個重要來源。
將這些研究集中在一起,最新的研究為我們描繪了一幅令人不安的景象,F(xiàn)有的模型沒有包括物質分解所產(chǎn)生熱量的反饋作用,所以,凍土實際融化的速度要比一般設想的更快。西艾斯說:“最深的永久凍土帶有可能用不了500年,而是在100年內(nèi)就會消失殆盡。”
永久凍土并不是甲烷的唯一來源,淺海的沉積物也可能含有豐富的甲烷水合物,這是一種內(nèi)藏甲烷的冰形式(甲烷含量高的就被稱為可燃冰)。讓人擔心的是,人們認為北冰洋下面儲有大量的甲烷水合物。由于這里的水非常冷,人們可以在更接近地表的地方發(fā)現(xiàn)甲烷水合物。這些淺表沉積物對于地表水的升溫更為敏感。
挪威特羅姆瑟大學的尤爾根·明內(nèi)特曾分析過以往北極甲烷水合物的噴發(fā),他認為,“全球變暖將引起更多噴發(fā)和更多釋放!
危險已經(jīng)來臨?
雖然自從前工業(yè)時代起,大氣甲烷水平已經(jīng)比過去增加了一倍,但在過去的10年前后,卻沒有多大變化?墒请S后,在2007年,幾百萬噸的額外甲烷神秘地進入了大氣層。利用遍布全球的甲烷監(jiān)測器進行詳細分析的結果指出,這些甲烷大部分來自遠北地區(qū)。西艾斯說,西伯利亞的永久凍土帶看起來像是最大的來源。
這種說法還有爭議。麻省理工學院全球改變科學中心的馬特·里格比曾經(jīng)分析過甲烷激增,他說,我們還不能斷定融化凍土的釋放就是主要促成甲烷增高的原因,但“2007年西伯利亞異常溫暖,而在氣溫升高的時候,我們有可能看到釋放量的增多”。
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