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北极冻土融化释放疾病并扭曲景观的后果可能是世界末日



您可以找到地球各处气候变化的证据。但是,没有任何地方比北极地区的变化更具戏剧性。我们世界的北极地区的变暖速度是全球平均水平的两倍。结果很容易发现。平均而言,北极海冰面积每年夏天都在缩小。格陵兰岛的冰盖正在变得不稳定,并以加速的速度融化到海洋中。

北极地区的许多变化都是不祥的,最令人不安的是发生在多年冻土层下面的某些情况。多年冻土是一层覆盖了北半球25%的冻土。它的作用就像一个巨型冰箱,将微生物,碳,有毒汞和土壤保持在适当的位置。

现在正在融化事情变得奇怪而令人毛骨悚然:。地面翘曲,褶皱和洞穴冻土之上的道路变成了穿过苔原的波浪过山车长期休眠的微生物(有些被困在冰中已有数万年的历史)开始苏醒,释放出同样古老的二氧化碳,并有可能感染致死性疾病的人类。正如放射性碳测年研究表明的那样,退缩的冰层正在暴露在45,000年内没有见过阳光的冷冻植物。

解冻永久冻土也是定时炸弹:。永久冻土中储存的碳比大气中储存的碳还多融化有可能进一步加剧全球变暖联合国政府间气候变化专门委员会周三发布了长达1000余页的报告,收集了关于世界冰冷地区如何受到气候变化威胁的所有最佳证据。

多年冻土的温度持续上升,该报告描绘了严峻的未来。报告发现,即使世界设法达到IPCC的目标,即到2100年将全球变暖限制在2摄氏度以内,地表附近的永久冻土也可能损失约25%。报告指出,永久冻土的变化(以及海洋和冰冻圈的其他变化)“是不可逆的”。

有关科学家:人类正在迅速将海洋变成对生命不利的温暖酸化盆地在更严重的情况下,世界排放量继续增加,而我们达到了5度的升温,则可能损失约69%。这将极大地改变北极的景观,并有可能进一步加剧全球变暖。

为了更好地了解永久冻土的奇怪变化,2017年,我与伍兹霍尔研究中心的地球系统科学家Robert Max Holmes进行了交谈。当我通过电话与他联系时,他在阿拉斯加的伯特利(贝瑟尔),这是安克雷奇以西400英里的一个前哨小镇,刚从旷野进行的为期八天的研究和教学探险回来了。

一周前,福尔摩斯和他的学生们在营地附近的土壤中建立了温度传感器。他们的第一个读数是0.3℃。“它几乎没有冻结。我们只是坐在那里惊呆了。你不知道是要哭还是要哭因为您就像:我的上帝,这件事将发生很大的变化。”

这是如何做。1)多年冻土已经冻结了几个月。解冻是一个巨大的破坏。斯(约翰尼·哈里斯)/ Vox永久冻土的最简单定义是已被冻结至少两年的地面。

但是,不仅如此在北极的大部分地区,那片土地已经冻结了几万年而被冻结的是一个巨大的量 - 。多年冻土在于在所有的土地面积在北半球的25%永久冻土的最上面几英寸(直到几英尺)就是所谓的“活性层”。这种表层土壤会随着每年的季节变化而融化,并且是一个繁荣的生态系统的所在地。那么科学家如何知道其下方存在永久冻土?

霍姆斯说:“我们拥有所谓的解冻深度探头,它们基本上只是一根T型杆,一根直径为1厘米,长约1.5米的钢棒。”他们用它戳地面。用小刀在温热的指甲或类似的东西中推开一样,然后又撞到了托盘的底部,然后隆隆起来” –永久冻土。

最终,如果您挖得足够深,则永久冻土又会由于来自地球核心的热量融化。永久冻土就像北极的基岩(实际上,您需要手提钻将其破碎)。但是该地区不断上升霍姆斯说:“永久冻土的一半可能是冷冻水。”“解冻后,水就流了。水可能会下坡,或者水的体积比冰少,因此地面只会塌陷,有些会倒塌“。

(“纽约时报”有一个很棒的新互动节目,展示了阿拉斯加的多年冻土可能不可避免地融化。)每年,更多的永久冻土越来越接近融化,“活跃层”(夏季融化的顶层)的深度在欧洲北部的北极地区越来越深,这是不稳定的迹象。

2)最大的威胁是碳朗伊尔城(朗伊尔)是挪威斯瓦尔巴特群岛(斯瓦尔巴)的一个定居点,那里有种子库,旨在在气候变化的情况下保护植物的遗传多样性。由于温度海拔和永久冻土融化,其北极地区的安全性可能没有以前想象的那么安全。您可以将北极永久冻土视为巨大的厨房冷冻室。

如果将有机(碳基)物质放入冰箱,食物将保持原样。但是,如果冷冻压缩机破裂,它将缓慢升温。随着温度升高,细菌开始吃掉您的食物。细菌使食物变烂。当细菌消耗食物时,它们会产生二氧化碳,甲烷以及其他气体和化学物质,它们的气味很难闻。

数万年来,多年冻土就像冰柜一样,将1400至1,6,000千兆吨(十亿吨)的植物碳捕获在土壤中。(这是目前大气中碳含量的两倍多。)有些植物是较新的植物,有些来自冰川期,从根本上将郁郁葱葱的景观转变为苔原。

 霍姆斯说:“植物在多年冻土地区生长,当这些植物死亡时,由于寒冷的温度,它们无法完全分解,因此其中的一些有机碳被留下了。”当永久冻土融化时,”它开始腐烂,开始分解,这就是释放二氧化碳和甲烷的原因,”他说。

这是科学家非常担心北极融化的原因之一:当细菌将北极中的碳转化为二氧化碳和甲烷时,它会加速反馈回路甲烷和碳释放的越多,变暖的程度就越高变暖。的更多......你明白了。

2014年《环境研究快报》的一项研究估计,到2100年,融化的永久冻土可能将约120吨的碳释放到大气中,导致额外的0.29°C的升温(给定或取0.21 ℃)。到2300年,“自然地球科学”的另一项研究得出结论,永久冻土的融化及其产生的碳反馈回路可能导致1.69℃下的变暖。(这是高端。可能低至0.13℃下的升温。)

但是,这些只是估计,并且存在很多不确定性。(关于可以从北极释放出多少温室气体以及需要多长时间的争论。)这完全取决于北极变暖的速度.IPCC报告发现,其中一些释放的碳可能被新植物的生长所吸收。但是报告指出,即便如此,永久冻土释放的碳将成为温室气体排放的重要贡献者。

但是这里的逻辑很简单:升温越多,启动此反馈循环的风险就越大2017年发表在“自然气候变化”上的一项研究预测,随着温度每升高1℃,150万平方英里的永久冻土将消失。

碳并不是唯一困在冰中的污染物。地球物理研究快报的一项新研究发现,北极多年冻土层是地球上最大的汞储存库。汞是一种有效的神经毒素。现在,科学家们认为,永久冻土中大约冻结了1500万加仑,几乎是所有其他土壤,海洋和大气中汞含量的两倍。

IPCC报告称:“重金属尤其是汞的释放,以及目前储存在冰川和永久冻土中的其他遗留污染物,预计将降低淡水生物群,家庭使用和灌溉的水质,”华盛顿邮报解释说,科学家们不知道这种汞会释放多少,或者什么时候释放但是他们确实知道这一点:持续熔化将使汞更有可能被释放,污染海洋并在食物链中积累。

3)2016年8月,西伯利亚爆发炭疽病使72人患病,并夺走了一个12岁男孩的性命。卫生官员指出了这次暴发的不寻常来源。

异常高温使长死的驯鹿和其他动物的尸体解冻。其中一些尸体可能已经感染了炭疽病,正如“连线”杂志所解释的那样,西伯利亚的土壤通常太冷而无法挖深坟墓.Wired报道说:“人类和动物残骸解冻引起的疾病可能会渗入地下水,然后人们饮用。”

科学家担心,随着越来越多的永久冻土融化,特别是在西伯利亚,随着埋葬地融化,长期休眠的炭疽可能会爆发。那是因为永久冻土的深度冻结不仅阻止了碳的逸出,而且还使微生物保持完整。

研究古代病毒和细菌的基因组学研究人员让·米歇尔·克拉维里(Jean-Michel Claverie)解释说,多年冻土是保存细菌和病毒数十万年(甚至不到一百万年)的。地方“天很黑,很冷,也没有氧气......没有[紫外线]灯。”所有细菌需要的是融化以恢复原状他在2017年年的一次采访中说:“如果你把酸奶放在永久冻结的酸奶中,我相信从现在开始的一万年里,它仍然会很好吃“。

CLAVERIE是一个科学小组的成员,该小组确定可以复兴永久冻土中存在的30,000年历史的病毒。他的工作集中于感染变形虫的病毒,而不是人类。但是,没有理由不能使流​​感病毒,天花或一些长期丢失的人类感染无法以同样的方式恢复。这些微生物就像时间旅行者一样,在人类失去对它们的免疫防御能力的时代,它们可能会IVE壮成长。

我问克拉弗里,在永久冻土中病毒和(某些类型的)细菌可以存活多长时间是否有上限他解释说:“极限是永久冻土的极限”他认为没有极限他说,多年冻土在某些地方的深度为1000米,“这使它具有大约一百万年,一百五十万年的历史。”

他强调,这里的危险不是来自永久冻土本身的缓慢融化。也就是说,如果永久冻土融化,而我们独自离开土地,我们就不太可能接触到古代的致命疾病。人们担心解冻会鼓励北极地区的更多发掘。随着该地区变暖,采矿和其他挖掘项目将变得越来越有吸引力。这些项目可以使工人接触一些非常非常老的错误。

威胁很小但是它存在一个重要的教训是,即使是被认为已从地球上根除的病毒(如天花)也可能会潜伏在某个地方克拉维里说:。“实际上,我们可以从尼安德特人的遗骸中感染疾病。”“这太神奇了。”

4)巷道正在翘曲,地基正在发生变化当永久冻土融化时,它实际上改变了景观“。通常,多年冻土中含有大量的冰,所以您可以获得的永久冻土的一半(可能是冷冻水),”福尔摩斯说,‘所以当融化时,水就流了,你知道吗?水可能会下坡,或者水的体积比冰少,因此地面只会塌陷,有些会倒塌’。

在阿拉斯加的伯特利,巷道实际上起伏不定,因为下方的地面变得不牢固。在其他地方,融化的永冻土正在形成火山口和陷坑。“您会看到建筑物掉入地下。您会在俄罗斯北极地区看到很多东西。”福尔摩斯说。土木工程师正在试验新型的桩和地基,以帮助保持北极建筑的稳固基础。

西伯利亚的一个火山口是如此之大,以至于它被称为“通往地下世界的门户”。它的长一公里,深达一百米,而且每年都在增长.IPCC的报告也强调了这一点:永久冻土的融化将改变景观在高排放情景下,到2100年,湖泊将增加50%同时,土壤融化后,它们可能开始变干,并增加了极地地区发生野火的可能性。

5)当我们失去永久冻土时,我们就会失去自然历史记录约翰尼·哈里斯(Johnny Harris)/ Vox永久冻土中埋藏着危险。但是,还有一些自然宝藏尚未发现。冰层保存了所有东西:。该地区的古老动物遗骸和人类历史想想奥茨,它是在阿尔卑斯山发现并保存了五千年的尸体如果他解冻了,他身上剩下的东西就会腐烂,进入他所生活的世界的窗户将永远消失。

北极地区可能还有其他Ötzis。或尚未发现的保留下来的庞然大物。融化可能使其中一些珍宝短暂地进入(摆脱了冰层),但也有可能迅速摧毁它们。据“科学美国人”称,一旦发现并融化了标本,研究人员最多需要一年的时间才能将其完全分解。

融化永冻土有什么好处吗?“我在伯特利听说的一个故事是,有些人很高兴现在可以挖地下室了,”福尔摩斯说。 ,阿拉斯加的部分地区现在可以耕种福尔摩斯说:“因此,这并不是一个坏消息,但我要说的是,与大范围的负面报道相比,一线希望还很薄,而且很小。”
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