北极17万亿吨的冻结碳可能构成巨大威胁

《自然综述：地球与环境》最近，英国发表了许多论文，来自芬兰、加拿大、美国、瑞典和德国的科学家讨论了北极永久冻土融化对世界的严重影响。其中一项研究指出，北极地区重要基地附近约30%-50%的基础设施很可能被人类变暖导致的永久冻土融化破坏。这项研究与其他论文一起，深入分析了与永久冻土融化相关的物理、生物地球化学和生态系统变化以及由此产生的环境和社会影响。

北极永久冻土区储存着近1.7万亿吨冻融碳。人为变暖可能会向大气中释放未知量的冻融碳，这将在被称为永冻层碳循环的过程中影响气候。融化的永久冻土也将对极地和高海拔基础设施的完整性构成巨大威胁。

芬兰奥卢大学的研究团队指出，到本世纪中叶，永久冻土地区约69%的住宅、交通和工业基础设施将位于地表附近永久冻土融化的高风险地区。因此，到本世纪下半叶，与永久冻土退化相关的基础设施损失可能达到数百亿美元。例如，如果俄罗斯现有公路网不进一步扩大，2020年至2050年因冻土退化导致的公路基础设施维护总成本预计将达到70亿美元。本文作者指出，有许多技术可以缓解这些影响，如风冷路堤(利用多孔石层在路堤中产生对流，可以增加散热)。不过，他们也指出，为了确保缓解措施的有效性，有必要进一步了解高风险地区。

加拿大自然资源地质调查局研究团队在第二篇综合文章中指出，由于气候、植被、积雪、有机层厚度和地下含冰量的相互作用，多年冻土的升温具有空间差异。在亚北极地区观测到的高温(温度接近0)多年冻土中，每10年升温幅度一般低于0.3。但在气温较低(气温低于-2)的多年冻土区，如高海拔的北极地区，每10年升温一次，明显接近1。团队成员认为，有必要深入了解冻土与其周围环境的长期相互作用，从而减少与冻土热状态及其未来适应相关的未知因素。

该系列论文集阐述了人类在认识冻土及其在地球系统中的作用方面的研究进展，同时也指出了巨大的不确定性和尚未解决的问题。合作对于预测和减缓永久冻土融化的影响至关重要。