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全球暖化的幕後推手—永凍土帶來的危機

位於北極最冷處的永凍土,原本科學家認為當地嚴寒氣候,可以保護它們不受全球暖化影響。然而,一項最新的NASA研究顯示:這些永凍土在本世紀就會因為融化,而成為永久性的碳排放源,意即一旦解凍便難以再次冰封回去。

封面圖、位於阿拉斯加北方坡的苔原

  若持續解凍,該地區在未來40~60年的碳排放將會達到高峰,在未來300年間的碳排放總量,甚至是2016年單一年度所有人為消耗化石燃料排放量的10倍。

  永凍土是位於表土下幾年甚或幾世紀以來維持凍結狀態的土壤,覆蓋全球20%的陸地,它凍結許多富含碳的有機物質(例如:葉子),而後能因停止腐爛保存至今。

  近年來隨著北極氣溫升高,微生物開始有機會接觸並分解原先保存在永凍土內的有機物,進而產生溫室氣體。根據觀察,永凍土的融化加速,導致原來冰封的甲烷大量釋出,其造成暖化的效果更是二氧化碳的25倍。若人類無法有效阻止二氧化碳排放,便會加劇溫室效應使甲烷等氣體釋出的負面影響,在這樣的惡性循環下,全球暖化的腳步,將比現今大部分氣候模型預測的還要快。

  加州NASA JPL的科學家Nicholas Parazoo所帶領的研究指出,儘管永凍土正在解凍,不過就算到了22世紀末期,較南方的永凍土區卻不會因此成為碳排放源。這是由於在北極其他區域的氣候變動,使得較南地區能自我調節,也就是說,較寒冷地區在溫室效應的作用下,其溫度轉變速度來的比溫暖地區快得多,後面會解釋。



圖一、帶領研究的Nicholas Parazoo



  Parazoo說道:「位於阿拉斯加和西伯利亞最高緯度的地區,我們原本預期在接下來的幾百年內不會有太大的變化,但這些非常寒冷且狀況穩定的永凍土,卻已經遭受極端氣候變化的毒手了。」



圖二、許多極地湖泊底部的永凍土正在融化並釋放甲烷



  他們評估北極現在的碳中和區(當減碳與碳排放達到平衡時便稱為碳中和)何時會轉變為碳源,藉此將北極分為兩個大小相等的地區,一個較寒冷的北方地區和一個偏南的環北極地帶。北區的永凍土量遠比南區還要來的多,而模擬的結果也顯示,北區永凍土損失量比南區多達5倍。

  Parazoo和他的同事計算植物生長和永凍土融化時,碳排放變化對應氣候變遷的關係。對此Parazoo解釋,雖然碳排量隨著永凍土融化而提高,但是南部的植物也因此加速生長,植物藉由光合作用,去除大氣中二氧化碳的效率也會隨之上升,進而達成碳中和的狀態。

  Parazoo表示,南部地區在模擬中需要較長的時間才能轉變為碳排放源,因為植物生長得比預期更快速。植物在光合作用過程中可以從空氣中除去二氧化碳,因此植物的生長有助於減碳。根據該模型,隨著北極南部地區變暖,光合作用效率提升,將平衡凍土增加的碳排量,直到22世紀晚期。



 



 



Reference:



NASA- Far Northen Permaforst May Unleash Carbon Within Decades

https://www.nasa.gov/feature/jpl/far-northern-permafrost-may-unleash-carbon-within-decades

科學人雜誌-北極甲烷:來自凍原的威脅

http://sa.ylib.com/MagArticle.aspx?Unit=featurearticles&id=1516



封面圖、

https://www.nasa.gov/sites/default/files/thumbnails/image/permafrost20180301.jpg

圖一、帶領研究的Nicholas Parazoo

https://science.jpl.nasa.gov/people/Parazoo/

圖二、許多極地湖泊底部的永凍土正在融化並釋放甲烷

http://sa.ylib.com/MagArticle.aspx?Unit=featurearticles&id=1516

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