快速變暖的北極對損失並不陌生。氣候變化正在逐漸奪走它的一些最具代表性的特徵,從格陵蘭的冰川融化到海洋中海冰的縮小。
但一些傷亡可能比其他傷亡更令人驚訝。
研究表明,北極苔原上的小型湖泊和池塘也在穩步消失。事實上,僅在過去的幾十年裡,就有數百個從地貌中消失了。科學家們說,其中一些可能已經存在了數百年。
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在冰凍的冰雪迅速變成液態水的地貌上,這似乎有悖常理。科學家們曾經推測,隨著永久凍土(北極常見的凍土層)的融化導致水在地貌上積聚,氣候變化實際上可能會增加苔原上的湖泊數量。
但是,調查越來越多地表明,情況恰恰相反。
上週在華盛頓特區舉行的美國地球物理聯盟秋季會議上展示的新研究發現,在過去的50年裡,格陵蘭西部的一個角落裡有數百個苔原池塘消失了。衛星影像顯示,自1969年以來,在坎格爾路斯蘇克鎮附近的2000多個池塘中,有400多個已經消失。其他池塘仍然存在,但比以前小了。
達特茅斯學院的首席研究員麗貝卡·芬格(Rebecca Finger)表示,可能存在多種因素在起作用。部分原因是,氣候變暖可能導致某些地區更多的水分蒸發。而且,也許出乎意料的是,融化的永久凍土也可能起著重要作用——只是方式與科學家們曾經認為的可能不同。
隨著土壤變暖和軟化,一些小湖泊可能會直接排入地下水。融化的永久凍土也可能在變暖時向土壤中釋放某些營養物質,從而增加植被的生長。威斯康星大學的博士後研究員克里斯蒂安·安德烈森(Christian Andresen)說,隨著植物在地貌上生長,它們可以侵入小池塘,並最終完全佔領它們。
他對E&E新聞說:“這些營養物質的富集確實可以觸發這些水生草的密度和覆蓋率。”
安德烈森沒有參與這項新研究,但他自己進行了北極調查,並在阿拉斯加北部發現了類似的影響。他與德克薩斯大學埃爾帕索分校的凡妮莎·洛克希德(Vanessa Lougheed)合著的2015年論文調查了巴羅半島的2800個池塘,發現自20世紀40年代以來,近500個池塘已經消失,而其他池塘的面積縮小了。
多項其他研究記錄了北極苔原其他地區類似的下降趨勢,表明這是一種普遍趨勢。
一份2011年的論文,主要關注加拿大北部,分析了76000多個水體,發現僅在2000年至2009年期間,它們的總面積就減少了2500多平方英里。
2005年的一篇論文調查了西伯利亞的10000個大型湖泊,這些湖泊的面積至少為40公頃(約100英畝),發現1973年至1998年間,其中125個完全消失,而1000多個縮小到40公頃的閾值以下。湖泊總面積減少了約6%。
在這些研究中,與新研究一樣,研究人員主要將融化的永久凍土歸咎於此。一般來說,小池塘往往比大湖泊更脆弱。例如,芬格的研究發現,幾乎所有完全消失的池塘面積都小於1公頃,或約2½英畝。儘管如此,早期的西伯利亞研究表明,大型湖泊絕非完全安全。
一個新興的擔憂
專家說,即使是小型湖泊的消失也可能帶來麻煩。這些水體是北極生態系統的重要組成部分。
芬格指出,“對於動物來說,這真的很重要。”
湖泊和池塘是許多物種的重要棲息地,特別是候鳥,也是馴鹿等其他動物的水源。安德烈森補充說,它們有時是受威脅或瀕危物種的家園,如眼鏡海鴨,這是一種喜歡在淺池塘或湖泊附近築巢的北極海鴨。
最重要的是,如果池塘被植被覆蓋,萎縮的池塘可能會向大氣中釋放導致氣候變暖的甲烷。在足夠大的規模上,這可能會使它們成為一個惡性反饋迴圈的一部分——甲烷會加劇全球變暖,從而導致更多的融化,從而導致更多的湖泊消失。
安德烈森也調查了這個問題。在2017年的一項研究中,他和德克薩斯大學埃爾帕索分校的同事研究了過去幾十年裡,隨著地面融化並被植被覆蓋,阿拉斯加巴羅溼地甲烷排放的變化。他們發現,在40年裡,與植物相關的甲烷通量增加了60%。
在整個北極範圍內,目前尚不清楚消失的湖泊是否可能對碳排放產生重大影響。安德烈森說,這種研究可能是“關於縮小池塘的碳通量方面正在發生的事情的下一個部分。”
從更廣泛的意義上講,消失的湖泊也可能是氣候持續變暖時其他變化的警告訊號。眾所周知,融化的永久凍土本身也會釋放大量的甲烷和二氧化碳,科學家們擔心這可能會成為氣候變化日益嚴重的因素。
如果北極繼續幹涸,地貌也可能會以其他方式發生變化——例如,變得更容易發生野火。
在芬格研究期間的最後一年,也就是去年,“實際上在西格陵蘭的苔原上爆發了一場火災,這非常不尋常,”她在電子郵件中說。
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