全球变暖正在毁灭北极苔原生态系统

  火灾增多、冻土带融化也将加速全球变暖。美国佛罗里达大学的生态学家米歇尔?麦克(Michelle Mack)指出:“全球永久冻土带中封存的碳是大气中碳含量的两倍。因此,当它们融化,这些土壤将极大地增加空气中的二氧化碳。”

  美国伍兹霍尔海洋生物实验室生态系统中心的艾德里安?罗查(Adrian Rocha)发现,2007年火灾一年后,被严重烧毁的苔原向大气中释放的碳几乎是未焚烧苔原吸收的碳量的两倍。而两年后,仍然有碳继续从过火的苔原中逸出。

  其他科学家则在研究一个有所不同但却与之相关的极端北极事件:在遭遇火灾的苔原和北坡的其他地方出现了热喀斯特(热融沉陷)现象,热喀斯特是由于永久冻土带融化形成的崎岖地貌。由美国国家科学基金会北极系统科学项目资助的“热喀斯特计划”集合了近20个机构参与,其最近的研究发现了许多热喀斯特特征,这超出了任何人的预期。

  在平坦的地面,热喀斯特可能只表现为土坷和洼地,但在有坡度的地方,却可以让数吨重的土壤下陷。这会导致大量二氧化碳和甲烷从裸露在外并且逐渐解冻的土壤中释放出来,进而加剧大气变暖。热喀斯特地貌为新的植物和灌木提供了特定生存环境,增加了苔原的绿植,促进了土壤升温,而这反过来又更有利于灌木生长。此外,热喀斯特现象使大量沉积物和营养物移动,会对苔原溪流和湖泊产生“巨大影响”,鲍登说。

  从火灾到更温和的年平均气温,再到降雨量增加,任何能够导致苔原升温、永久冻土带融化的因素都会促生热喀斯特现象。由于气候变化模型预测北极将变得温暖、多雨,并且夏季雷暴和闪电天气增多,热喀斯特现象出现的规模有可能是前所未有的。

  鲍登说,已经有报告称,西伯利亚和加拿大已经出现了与阿拉斯加类似甚至更严重的热喀斯特现象,他表示:“这是一个泛北极现象,只除了少数还未变暖的地区(没有出现)。”

  同火灾一样,热喀斯特现象也产生了一个“正反馈”的循环效应:温室气体的释放,北极土壤升温,以及苔原的灌木化都会加剧气候变暖,这反过来又更易导致热喀斯特现象,释放更多温室气体。其结果不仅是北极景观迅速改变,同时也使变暖加速。

  即便在未受火灾和热喀斯特现象影响的地区,有证据表明苔原本身也正在变暖。加拿大不列颠哥伦比亚大学的格雷格?亨利(Greg Henry)报告说,在他所研究的努纳武特地区,自1970年以来,苔原的温度平均每10年升高1摄氏度。他认为原因主要是苔原变得杂草丛生了。

  正如研究人员所指出的,苔原生态的变迁将产生巨大的连锁效应,不仅影响到植物群落,而且还会影响景观、昆虫种群、野生物和人类社会。除非有意想不到的戏剧性转折,北极地区可能将出现为期数百年甚至数千年的剧变。


人民网(陈丹)





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