夏威夷有永久凍土,科學家們正競相研究它,以免它消失

永久凍土——令人難以置信地——可以在夏威夷被發現,但調查顯示,它隨著時間的推移一直在縮小,部分原因是氣候變化

A coat of snow surrounds the Mauna Kea Observatory on the Big Island, Hawaii.

雪覆蓋著夏威夷大島上的莫納克亞天文臺。

氣候線 | 溫和的熱帶夏威夷聽起來像是地球上最不可能找到雪和冰的地方。然而,在冬季,一些島嶼鏈中最高山峰的頂端經常降至冰點以下,迎來一片神奇的白雪。

這還不是全部。在莫納克亞山頂附近,這座夏威夷最高的山峰海拔近 14,000 英尺,還有另一個驚喜:兩片稀有的熱帶永久凍土,這是一種與寒冷的北極最常相關的連續凍結的土壤。

莫納克亞山是夏威夷唯一已知存在永久凍土的地方——而且它很可能正在消亡。調查發現這些地塊隨著時間的推移正在縮小。


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非營利性行星科學研究所的研究員諾伯特·肖格霍費爾說,按照地球變暖的速度,它們可能會在幾十年內消失。他研究夏威夷的永久凍土已經多年了。

他說:“天氣越來越暖和了。” “因此,永久凍土不可能在那樣的環境下生存。”

肖格霍費爾的研究主要集中在其他行星上,例如火星。他對夏威夷不尋常的永久凍土產生興趣,是因為它與外星景觀的潛在相似性;地球上非常寒冷、裸露的區域有時可以幫助科學家瞭解其他行星上的情況。

但他的動機多年來發生了變化。

他說:“經過多年的研究,我發現它並不是火星冰的理想類比。” 由於山上季節性融雪量,它太溼了。

相反,他說,“我認為我所做的真的變成了一個環境專案,而不是一個行星專案。”

夏威夷的永久凍土最初是由研究員阿爾弗雷德·伍德科克在 1969 年進行科學記錄的。當時,他推測它可能可以追溯到 10,000 多年前結束的更新世時代。但據肖格霍費爾說,這“純粹是猜測”。

他說:“它可能更年輕,可能是最近形成的,” ——甚至可能是在 19 世紀中期結束的所謂的小冰期期間形成的。

所有科學家可以肯定的是,它一定是在該地區比今天冷得多的時候形成的。

有幾個因素使其多年來得以持續存在。永久凍土塊坐落在莫納克亞山頂附近的兩個隕石坑的懷抱中,這有助於遮擋它們免受陽光照射。雪在存在時,也會反射陽光。

地表溫度仍然趨於徘徊在冰點以上幾度。但是,由於一些涉及雪和冰的位置以及水在土壤頂層融化和滲透的方式以及在地面和大氣之間傳遞熱量的複雜過程,地下土壤往往比地表更冷。

它不是熱帶地區唯一存在永久凍土的地方。阿拉斯加大學費爾班克斯分校的研究員吉爾川健二說,墨西哥和秘魯安第斯山脈的高山以及坦尚尼亞的乞力馬扎羅山上都有一些地方,他多年來一直與肖格霍費爾合作研究永久凍土。他曾周遊世界記錄這些地點。

吉爾川補充說,但在如此靠近赤道的地方,永久凍土通常只存在於海拔 17,000 英尺以上的地方。夏威夷尤其不尋常,因為它的永久凍土僅存在於 13,000 英尺以上。

現在,氣候變暖正在追趕上它。肖格霍費爾說,早在 1969 年,伍德科克就觀察到該區域已經出現了融化的危險。

在當今已知的兩個地塊中,伍德科克在首次發現時詳細描述了一個地塊。當時,它的直徑至少為 80 英尺,深約 30 英尺。

肖格霍費爾和他的同事在 2016 年進行了地球物理調查,以瞭解該地點自那以來的變化。他們發現它更小更淺,這是他們在 2017 年報告的,並在今年另一篇論文中再次強調的。

肖格霍費爾說:“它正在從四面八方縮小。”

吉爾川認為,地球厄爾尼諾和拉尼娜週期的近期變化——導致太平洋溫度週期性變化的自然氣候週期——可能正在幫助加速融化。

肖格霍費爾說,但人類造成的全球變暖將是棺材上的最後一顆釘子。他估計,較大的地塊可能會在幾十年內消失,而較小的地塊“甚至更短時間”。

永久凍土正在世界各地融化。這是北極地區的一個主要問題,那裡可能造成的後果很嚴重。融化的永久凍土會向大氣中釋放大量導致氣候變暖的二氧化碳和甲烷,進一步加速全球變暖的速度。它還會導致地面變軟和下陷,威脅到樹木、建築物和其他基礎設施的倒塌。

在夏威夷,由於永久凍土地塊非常小,這些影響可能是微乎其微的。

但隨著莫納克亞山變暖和融化,可能會產生嚴重的文化影響。莫納克亞山是夏威夷原住民傳統中的神聖之地,是禮拜場所和眾神之家。與這座山相關的神靈中有雪之女神波利亞胡。

然而,研究表明,隨著氣溫升高,莫納克亞山的降雪面臨危險。一項2017 年的研究發現,如果夏威夷的氣溫再升高幾度,到本世紀末降雪將“幾乎消失”。

如果肖格霍費爾是對的,那麼永久凍土將在此之前很久就消失了。

他說,它的消失是氣候變化正在重塑地球的“有力證明”。它提醒人們,隨著世界變暖,研究一些正在消失的自然奇蹟的時間可能所剩無幾。

他說:“我們真的只是想在它消失之前研究它。”

經 POLITICO, LLC 許可,轉載自 E&E 新聞。版權所有 2023。E&E 新聞為能源和環境專業人士提供重要新聞。

Chelsea Harvey covers climate science for Climatewire. She tracks the big questions being asked by researchers and explains what's known, and what needs to be, about global temperatures. Chelsea began writing about climate science in 2014. Her work has appeared in The Washington Post, Popular Science, Men's Journal and others.

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