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圖片來源：University of Exeter Flickr (CC BY 2.0) 永久凍土融化、海冰消失、野火肆虐：北極變暖的惡果終將影響全世界。 撰文：Matt Simon 翻譯：賈楠 編輯：魏瀟 來源：科研圈（ID：keyanquan） 上周六，俄羅斯維爾霍揚(yáng)斯克（Verkhoyansk）地區(qū)入夏，氣溫達(dá)到了 37.8℃，創(chuàng)下了新紀(jì)錄。這并不是件好事，因?yàn)榫S爾霍揚(yáng)斯克位于西伯利亞的北極圈內(nèi)，距離最近的北冰洋海岸線僅有幾百公里。37.8 ℃ 的氣溫遠(yuǎn)超當(dāng)?shù)卣Ｋ?/span>——該地區(qū) 6 月最高溫度的平均值為 20℃。然而，維爾霍揚(yáng)斯克的人們很可能會再次見證記錄的誕生：保守估計(jì)下，北極變暖速度約為地球其他地方的兩倍（還可能更高），這將導(dǎo)致極地動植物的生態(tài)混亂。 維爾霍揚(yáng)斯克。圖片來源：Google 加拿大麥克馬斯特大學(xué)（McMaster University）專門研究北方泥炭野火的山火科學(xué)家 Sophie Wilkinson 指出：“過去幾周的西伯利亞熱浪及其氣溫最高值的增長幅度，是前所未有的?！?/span> 沒有冰的北冰洋 北極地區(qū)的極端變暖通常被稱為北極放大效應(yīng)或極地放大效應(yīng)，這可能是三個(gè)因素造成的。第一，隨著全球變暖，該地區(qū)的反射率（反射到太空的光量）正在發(fā)生變化。 英國愛丁堡大學(xué)（University of Edinburgh）全球變化生態(tài)學(xué)家 Isla Myers-Smith 表示：“過去 30 年來，我們觀察到北極地區(qū)的夏季海冰正在急劇減少。” 由于海冰是白色的，它會反射太陽的能量。眾所周知，大家通常會在夏季用這種方法仍保持涼爽。Myers-Smith 表示，如果要在炎熱的天氣里遠(yuǎn)足，大多數(shù)人都會選擇穿白色T恤，這在北極也是同樣的：“如果海冰在北極融化，那將把白色的反射表面從海洋上清除掉，取而代之的是顏色更深的水面，它必然會吸收更多來自太陽的熱量?！?/span> 這會讓北極的水域變暖，并有可能使周圍的陸地溫度升高。海冰也會在比以前更晚的時(shí)候重新凝結(jié)，因?yàn)闇囟认陆邓璧臅r(shí)間變得更長了——其中部分原因是冰雪中積聚的熱量需要更長的時(shí)間才能耗散掉?！凹词贡北髸诙局匦陆Y(jié)冰，” Myers Smith 說，“它也將會是一個(gè)較薄的冰層，有可能在下一年的夏天融化，而不是像過去那樣凝成一個(gè)在夏天也不會融化的冰層?！?/span> 這也與第二個(gè)原因——洋流的改變相吻合。洋流通常會將太平洋溫暖的海水帶入北極，再從北極帶出較冷的海水進(jìn)入大西洋。但是，這些洋流可能正在被改變。因?yàn)楸睒O地區(qū)的冰山融化會向北冰洋注入大量淡水，而淡水的密度低于海水。因此，淡水會漂浮在海水的上方。與此同時(shí)，融化的海冰令這些表層水體暴露在風(fēng)中的機(jī)會更多，從而加快了北極地區(qū)淡水冷旋渦環(huán)流系統(tǒng)——博福特環(huán)流（Beaufort Cyre）的速度，而博福特環(huán)流會捕獲更多本應(yīng)流入大西洋的淡水。這種加速作用將使北冰洋表面較冷的淡水與下方溫暖的海水混合，進(jìn)一步提高地表溫度并融化冰層。 北冰洋。圖片來源：wickedweatherwatch.org.uk 第三個(gè)原因則是洋流會影響天氣。更具體地說，洋流會驅(qū)動強(qiáng)大的極鋒急流（polar jet stream），令北半球區(qū)域內(nèi)的冷熱空氣團(tuán)移動。這是北極與熱帶之間溫度差異的結(jié)果。但是隨著北極變暖，極鋒急流現(xiàn)在在南北半球劇烈地起伏：夏季時(shí)會向北極地區(qū)注入暖空氣，而冬季則向美國注入冷空氣，2019 年 1 月發(fā)生的“極地渦旋”就是如此。 Myers-Smith 表示：“西伯利亞現(xiàn)在正受到從南方上移的高壓系統(tǒng)和暖氣團(tuán)影響，而且它們處在失速狀態(tài)，待在西伯利亞不走了。這幾年來，我們已經(jīng)遇到過許多次這種天氣模式了。”這種夏季持續(xù)停留在北極上空的暖氣團(tuán)，會進(jìn)一步加劇北極海冰以及永久凍土的融化。 這些暖氣團(tuán)也可能在冬季抵達(dá)，對北極生態(tài)系統(tǒng)造成嚴(yán)重后果。如果地表積雪開始融化，然后再次凍結(jié)，將形成難以打破的冰層。Myers Smith 說，“在北極多處，馴鹿滅絕的程度極其劇烈，因?yàn)樗鼈儫o法突破這些厚厚的冰層吃到下面的植物。” 而且，氣候給生態(tài)造成的連鎖效應(yīng)不止于此。海冰融化讓局部氣候變得更涼爽，形成了空氣和海洋之間的溫度差，從而產(chǎn)生了霧。霧會讓氣溫更低，使植物生長變慢。霧還改變了光照條件——有霧的天氣會使直射下來的陽光更發(fā)散。如果霧太濃，植物將得不到足夠的光照?！安贿^，如果只有輕霧存在，這可能會對植物有一點(diǎn)幫助，因?yàn)楦嗟纳⑸涔庥欣谥参锏墓夂献饔?。?Myers Smith 表示。 變綠的北極 這樣來看，北極海冰的流失也將對陸地區(qū)域產(chǎn)生影響：Myers Smith 和同事發(fā)現(xiàn)，北極正逐漸變“綠”。 擁有一個(gè)翠綠的北極聽上去似乎很棒，但實(shí)際上對地球來說這可能是一個(gè)嚴(yán)重的問題。北極可能會出現(xiàn)入侵物種，但更重要的是原生物種的群落會隨之改變。例如，較高的灌木叢變得越來越豐富，在冬季，它們將固定更多的雪，這會導(dǎo)致風(fēng)不會吹過低處的苔原凍土地帶。這種“絕緣層”可能意味著土壤不會在冬季降溫，這會加劇永久凍土的融化，從而釋放出溫室氣體，使地球進(jìn)一步變暖。 永久凍土的融化，會改變北極環(huán)境中流動水體的鹽度和整體化學(xué)性質(zhì)。加拿大阿爾伯塔大學(xué)（University of Alberta）的永久凍土研究專家 David Olefeldt 說：“這些北極土壤中含有大量汞，這些汞已經(jīng)被凍在土地中很長時(shí)間了。我們不知道將有多少汞被流動水體帶向下游。它們最終會富集到食物網(wǎng)和魚類中，影響當(dāng)?shù)鼐用瘢ǖ慕】担┖屯恋乩??！?/span> Olefeldt 和他的同事發(fā)現(xiàn)永久凍土融化的速度如此之快，會讓北極圈內(nèi)的陸地塌陷并蝕刻出巨大的空洞，這種現(xiàn)象被稱為熱喀斯特（thermokarst）。Olefeldt 說：“永久凍土不再是堅(jiān)實(shí)的土地，變成了濕軟的沼澤，這會影響牧民和動物的活動。在北極圈內(nèi)的大部分地區(qū)，人們通過養(yǎng)殖放牧馴鹿維生，如果地面失去堅(jiān)固性，他們的生計(jì)就會受到影響?！?/span> 熱喀斯特地貌。圖片來源：Wikipedia 有積極的看法認(rèn)為，北極地區(qū)植物的生長速度增加，意味著植被通過光合作用吸收了更多的二氧化碳。但總的來說，科學(xué)家認(rèn)為，這不會抵消永久凍土融化時(shí)釋放的溫室氣體。Myers Smith 表示，“當(dāng)有更多的灌木、更好的生長環(huán)境和更少的裸土?xí)r，植被的確會固定更多的碳。但是我們也經(jīng)歷了多年凍土的融化，其他因素也會令土壤釋放更多的碳。而這些溫室氣體可能不會被植物生長的增加所抵消?！?/span> 植物和“僵尸野火” Myers Smith 和她的同事正在研究的另一個(gè)問題是，植被的變化對野生動物的影響。例如，駝鹿以木本灌木為食，而海貍則利用它作為建筑材料。Myers Smith 說，“近年來，在苔原凍土地區(qū)，人們經(jīng)?？吹竭@兩種動物?，F(xiàn)在它們似乎正在向北遷移。這也影響到了居住在苔原生態(tài)系統(tǒng)中的其他野生動植物物種。因此，北極地區(qū)變暖潛在的影響正在變得越來越明顯?！?例如，海貍可能與當(dāng)?shù)匚锓N爭奪食物，并通過修建水壩來改變這些生境中的水流。 除了必須適應(yīng)新來的物種外，北極的本地動物還沒有能力應(yīng)對如此殘酷的高溫。Myers Smith說：“現(xiàn)在西伯利亞的溫度達(dá)到了37.8 ℃，這會使大多數(shù)北極動物難以忍受。” 北極熊。圖片來源：coastalliving.com 奇怪的是，北極地區(qū)的植物可能比動物更適應(yīng)高溫。西伯利亞地區(qū)的氣候與阿拉斯加內(nèi)陸地區(qū)相似，擁有很明顯的季節(jié)和溫度變化。Myers Smith 認(rèn)為盡管最近的高溫打破了記錄，但并沒有比該地區(qū)某一特定時(shí)段的最高溫度高出很多。也就是說，當(dāng)?shù)刂参锖芸赡芤呀?jīng)適應(yīng)了這種溫度波動。大多數(shù)植物都比較矮小，因此冬天它們不會被雪壓垮，而在溫暖時(shí)也不受風(fēng)的影響。而該地區(qū)的落葉植物在冬季落葉來避免積雪，而常綠植物則利用其堅(jiān)韌多肉的葉片來抵抗寒冷和高溫。 但是植物很難熬過北極地區(qū)變暖的另一后果：泥炭野火。泥炭是一類由層層緩慢分解的植物組成的泥土，變干后會成為富含碳的燃料，一次雷擊就可以被點(diǎn)燃。而且火焰會越來越深地滲透到泥炭層中，在整個(gè)區(qū)域中緩慢擴(kuò)散并引燃上方的植被。每公頃燃燒的泥炭，可能會排放 200 噸碳（一輛汽車每年排放 5 噸碳）。隨著北極圈迅速變暖，潮濕空氣上升與上方冷氣團(tuán)碰撞，會使得雷暴向北移動。這意味著距北極極點(diǎn)幾百英里的地方就可能有閃電發(fā)生。 令人不安的是，這些燃燒的泥炭野火會越冬，變成“僵尸野火”。野火科學(xué)家 Wilkinson 表示：“即使在下雪時(shí)，火焰仍會藏在土壤深處持續(xù)燃燒。當(dāng)土壤表面再次變干時(shí)，野火就會卷土重來。這就是為什么我們稱其為“僵尸野火”的原因——在今年的新火災(zāi)發(fā)生前，你得先去把去年的火災(zāi)撲滅?！?/span> 現(xiàn)在，北極圈在我們眼前展現(xiàn)出了一幅十分棘手的新圖景——它的保護(hù)性冰層正在消退，愈演愈烈的熱浪使更多的植被枯竭，帶來了更多的野火。夏季，當(dāng)泥炭野火被閃電點(diǎn)燃后，它會鉆進(jìn)土壤深處越冬，在第二年重新出現(xiàn)。動物種群在不斷向北遷移，北極地區(qū)變得越來越綠。這凸顯了一個(gè)可悲的現(xiàn)實(shí)：地球的最北端正面臨巨變。 原文鏈接： https://www./story/why-the-arctic-is-warming-so-fast/   |
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