作者:冯维维 来源:中国科学报 发布时间:2022/1/13 12:14:24
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气候变暖将影响冻土地区约69%的基础设施

 

“在北极重要的基地附近的基础设施中,约30%-50%的基础设施很有可能会因人为变暖导致的多年冻土融化而受损。”在1月12日发表于《自然综述:地球与环境》的一项研究中,芬兰奥卢大学的Jan Hjort和合作者指出。该研究和其他多篇冻土相关研究组成的论文合集探讨了与多年冻土融化相关的物理学、生物地球化学和生态系统改变,以及由此造成的影响。

北极多年冻土区储存有近1.7万亿吨冻融碳。人为变暖可能会将未知数量的冻融碳释放到大气中,在被称为多年冻土碳循环的过程中对气候产生影响。多年冻土融化还会对极地和高海拔基础设施的完好性构成巨大威胁。

Hjort和合作者指出,受到人为变暖的影响,到本世纪中叶,多年冻土地区约69%的住宅、运输和工业基础设施将位于近地表多年冻土融化风险很高的区域。相应地,到本世纪下半叶,与多年冻土退化相关的基础设施损失可能会达数百亿美元。比如,如果俄罗斯现有公路网络不进一步扩大,2020年至2050年因多年冻土退化造成的公路基建维护总成本预计将达70亿美元(4220亿俄罗斯卢布)。论文作者指出,目前已有多项技术能缓解这些影响,比如气冷路堤(在路堤内使用多孔石层产生对流,能增加散热)。但作者也指出,为了保证减缓措施发挥效果,有必要增进对高风险区域的进一步认识。

加拿大自然资源部和地质调查局的Sharon Smith和同事在另一篇论文中指出,由于气候、植被、积雪、有机层厚度和地下含冰量之间的相互作用,多年冻土的温度增加具有空间上的差异。在亚北极区域观察到的温度偏高的多年冻土(温度接近0℃)中,每10年的升温幅度一般低于0.3℃。而在高海拔北极这类温度偏低的多年冻土(温度低于-2℃)中,每10年的升温幅度明显逼近1℃。Smith与共同作者认为,有必要深入理解多年冻土与它周围环境的长期相互作用,从而减少与多年冻土热状态以及其未来适应情况有关的未知因素。

在合集论文中,来自美国、德国、丹麦等国的科学家还阐述了人们在认识多年冻土以及它在地球系统中的作用上取得的研究进展,同时也指出了巨大的不确定性和尚待解答的问题。他们表示,携手合作对于预测和减缓多年冻土融化所造成的影响将至关重要。

相关论文信息:

DOI: 10.1038/s43017-021-00247-8

DOI: 10.1038/s43017-021-00240-1

DOI: 10.1038/s43017-021-00238-9

DOI: 10.1038/s43017-021-00233-0

DOI: 10.1038/s43017-021-00232-1

 
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