一項新的研究發現，到本世紀末，阿拉斯加地表之下近四分之一的永久凍土可能會融化，釋放出長期封存的碳，這些碳可能會進入大氣層並加劇全球變暖。
這項研究詳細發表在《環境遙感》雜誌上，比以往的研究更詳細地繪製了阿拉斯加近地表永久凍土的分佈圖。研究作者表示，這些細節可能有助於確定未來工作的重點，以及哪些地區面臨永久凍土融化的其他影響風險，例如當地生態系統的變化和基礎設施的威脅。
北半球約四分之一的陸地是永久凍土，即至少兩年保持冰凍狀態的地面。其中一些永久凍土已經處於冰凍狀態數千年，封存的碳量是目前地球大氣層中碳量的兩倍多。但隨著北極地區氣溫上升速度是全球平均水平的兩倍，該地區的永久凍土正開始融化，釋放出其中冰封的碳。
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美國地質調查局科學家兼研究報告的共同作者布魯斯·威利說：“在這些北極和北方森林系統中，地下有大量的土壤碳——非常多。這是最大的威脅。”
阿拉斯加近地表永久凍土的當前機率。
圖片來源：Pastick 等人/環境遙感
如果這些碳進入大氣層，可能會進一步推高全球氣溫——目前已比工業化前溫度高出 1°C（接近 2°F）——並加劇氣候變暖的影響，例如海平面上升以及更持久和強烈熱浪。這也可能加劇北極地區變暖的反饋迴圈，導致更多永久凍土融化和進一步變暖。另一項最近的研究發現，永久凍土融化造成的額外溫室氣體排放可能會在 2200 年前造成43 萬億美元的經濟影響。
最靠近地表的永久凍土是一個重大擔憂，因為它特別容易因氣溫升高以及流水和野火等其他因素而融化。但科學家們甚至不知道所有永久凍土的確切位置。
威利說，顧名思義，永久凍土位於地下，“你看不到它，而且邊界可能非常突兀”。它也分佈在廣闊的偏遠地區——這些地區並非易於研究。
為了解決這些問題，研究團隊使用了來自阿拉斯加 17,000 個永久凍土直接測量點的 資料。他們將這些測量資料與環境資料（如氣溫、降水、海拔和其他因素）進行匹配，並讓計算機演算法學習這些關聯，然後在地圖的其餘部分進行填充，解析度達到約 30 米，高於以往的研究。
他們發現阿拉斯加 38% 的地區存在近地表永久凍土。但他們的研究並未止步於此。
利用他們建立的永久凍土與氣候因素之間的關係，研究團隊使用他們的模型進行快進，看看未來隨著整體氣溫升高會發生什麼。（他們保持植被和野火活動等其他因素與今天相同，以隔離氣候的影響。）
在各種未來情景下，阿拉斯加近地表永久凍土位置的變化。
圖片來源：Pastick 等人/環境遙感
他們估計，僅因氣候變化，到本世紀末，阿拉斯加 16% 至 24% 的近地表永久凍土將會消失。阿拉斯加中部地區的永久凍土最容易受到影響，“那裡是較溫暖的北方森林永久凍土區，整個永久凍土層可能會在幾十年內融化殆盡”，費爾班克斯阿拉斯加生態科學研究所的共同作者託雷·約根森在一封電子郵件中表示。
約根森說，短期內的氣溫升高甚至會對永久凍土產生明顯影響，“特別是暖冬，冬季早期積雪深厚，例如今年”。
阿拉斯加最近幾年經歷了多次暖冬，2014 年成為有記錄以來最熱的年份，並延續到剛過去的這個冬天。根據國家環境資訊中心的資料，2014 年 10 月至 2015 年 3 月的寒冷季節是有記錄以來第三溫暖的季節。今年的寒冷季節也開始偏暖，該州大部分地區的氣溫遠高於平均水平（10 月份）。
約根森說：“今年對永久凍土的穩定性來說將是糟糕的一年。”
科學家們表示，本世紀近地表永久凍土的實際損失量可能會高於研究估計，因為野火活動增加和生態系統反饋等其他因素可能會放大氣候變暖的影響。
對於新地圖上的某些位置，作者對那裡是否存在永久凍土的確定性不如其他位置。他們希望該地圖能夠促使在不確定性較高的地區進行進一步研究，以便更清楚地瞭解永久凍土的情況。它還有助於將研究重點放在永久凍土被認為最脆弱的地區，例如，由於覆蓋它們的土壤層特別薄，更容易在野火中被燒燬。
約根森說：“我們很快將達到氣候變暖的臨界值，[屆時]火災將使北方森林地區的永久凍土消失且無法恢復。”