研究有時會用資料證明我們或多或少已經知道的事情。鍛鍊對你有好處,汙染的空氣對你沒有好處。然而,有時我們的直覺是錯誤的,科學發現讓研究人員和我們其他人感到驚訝。最近的一個例子是北極苔原中湖泊消失的現象。
你可能會認為這些湖泊會擴大,而不是消失。隨著氣候變化使苔原變暖——融化地表積雪和冰,並解凍凍土層——應該有更多的地表水。由於額外的水,現有湖泊應該會擴大,新的湖泊可能會出現。然而,最近,科學家們觀察到的不僅是湖泊縮小,而且還有完全消失的湖泊。一篇今年發表在《自然氣候變化》雜誌上的論文,基於衛星影像,發現在過去20年中,整個北極地區都出現了廣泛的湖泊消失現象。由佛羅里達大學博士後研究員伊麗莎白·韋伯領導的科學團隊發現,在北極82%的湖泊豐富的地區,湖泊已經縮小或完全消失。
科學家們早就認識到全球變暖會解凍凍土層,而且像許多氣候影響一樣,這種影響似乎發生得比預測的要快。但真正的驚訝是關於凍土環境中的水體。
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許多科學家都認同這種常識性的預期,即隨著凍土層的融化,由於更多的融水流入湖泊,湖泊最初會擴大。研究人員預測,最終,21世紀和22世紀的持續變暖將使北極足夠乾燥,湖泊將開始縮小。但現在看來,北極湖泊消失的時間比預測的早一個世紀或更長時間。
在一個更熱的氣候中,湖泊逐漸減少與湖泊在不到一年的時間內從視野中消失之間存在很大差異。在2018年夏季末,在當時有記錄以來最溫暖和最潮溼的冬季之後,阿拉斯加西北部的192個湖泊完全或部分乾涸。一些據信存在了數千年的大型湖泊在似乎是幾個月的時間裡急劇縮小。科學家們將這種現象稱為“災難性湖泊排水”。
是什麼導致了這種情況?基本上,地面變得更加可滲透。我們談論“堅實的地面”,但它的岩石、礦物質和有機物顆粒實際上在它們之間有空間。在北極以外,這些空間充滿了空氣或水;地表水排入其中。(你在下雨後會看到這種情況,幾個小時後,水坑就消失了。)北極景觀有所不同。在永久凍土層中,孔隙空間充滿了固體冰,因此液態水無法輕易滲透。但是當凍土層融化時,水可以向下流動。因此,這些遙遠的北方湖泊正在消失,因為隨著凍土層變暖,地表水可以迅速排入地下。
為什麼科學家們錯過了這一點?韋伯和她的同事提出的一個原因是,大多數氣候模型假設凍土層的融化僅由空氣變暖驅動。新的證據表明,降雨——特別是秋季降雨的增加——現在正在大大促進凍土層的流失。降雨將熱量帶入地下。然而,大型耦合模式比對專案(CMIPs)中的模型都沒有包含這樣的過程。這是一個很好的例子,說明了為什麼——無論我們的模型多麼複雜,或者將來可能會變得多麼複雜——我們需要直接觀察自然世界。
湖泊佔北極低地的40%之多,它們為土著社群提供重要的淡水,併為各種動植物提供重要的棲息地。伴隨這些湖泊的沼澤地區的喪失也可能導致野火增加,這在一個令人擔憂的反饋迴圈中,融化了更多的凍土層。這種凍土層含有大量的甲烷,甲烷是一種溫室氣體,在短期內,其大氣變暖能力是二氧化碳的80倍。甲烷的快速釋放可能會極大地加速全球變暖。
當然,有一條拯救北極湖泊的明確途徑:停止導致全球氣候變化的碳汙染。
