永久冻土融化或导致远古全球变暖
时间:2017-12-08

  科学网络 - 永久冻土融化或导致古代全球变暖

  像2007年的阿拉斯加火灾一样,5500万年前全球变暖的突然发生可能是由永久冻土释放二氧化碳造成的。图片来源:土地管理局/阿拉斯加消防局

  5500万年前,世界突然升起了5摄氏度,变得炎热,海也酸了,大量的生物开始灭绝。这听起来很熟悉吗?这是使用化石燃料导致近期全球变暖的最近历史事件。事实上,15年来,气候学家一直在努力思考古代全球变暖到底是怎么回事?今天,一组研究人员给出了一个新的解释:这些温室气体可能已经从无冰的南极大陆的永久冻土释放出来。

  5500万年前的变暖,被称为上新世上新世(PETM),仍然是一个谜。由于某些原因,一些富含碳的沉积物以温室气体二氧化碳和甲烷的形式在数百万年内释放出大量的碳。由于不是由人类引起的化石燃料的燃烧,所以锁定在海底以下的最可能来自冰层的甲烷被称为甲烷水合物。然而,从今天储存的甲烷水合物来看,似乎PETM一代似乎没有储存足够的甲烷来驱动全球变暖。

  美国马萨诸塞州阿姆赫斯特大学气候学家罗伯特·德孔托(Robert DeConto)和他的同事们认为,他们已经找到了一个足够大的古碳仓库来完成这项任务。碳在煤炭,海床和湖泥以及土壤中以腐烂的植物形式存储。一旦加载了碳的永久冻土融化,这些腐烂的植物中的碳就会很容易地大量释放出来。因此,DeConto和他的同事着手计算PETM周围的多年冻土中碳的含量,以及它们被释放的速度。这需要一些有根据的预测:高纬度地带有多少土地,哪里有植物,哪里有永久冻土,温暖的气候以及永冻土在世界温暖的时候解冻,会释放出多少二氧化碳和甲烷?

  该团队的模型显示,PETM在冻土中至少保留了3.7万亿吨碳,其中几乎一半在南极(今天几乎没有碳),一旦冻土达到几百万年的极限,冻土开始融化,分解有机质产生的二氧化碳和甲烷形式的碳约为1.2万亿吨,由温室气体造成的全球变暖将融化更多的永冻层,进而释放出更多的温室气体,根据这个模型,近一万年后,冻土中几乎所有的碳都将被释放。

  在长期难以解释的例子领域,一个有希望的解决方案的到来将受到热烈的欢迎。但这与PETM无关。 PETM研究协会和德州休斯顿莱斯大学的创始人Gerald Dickens说:这是解释这个真正的大问题的另一个想法,但我不相信这是正确的答案。他认为,永久冻土有一个类似的基本问题,因为有两个或三个因素使得甲烷水合物中的碳含量低于必要的水平。问题可能会变得更糟。他说:你如何测试这些想法是一个真正的问题。你是如何证明在五千五百万年前那里有大面积冻土的呢? (赵西喜)

  “中国科学”(2012-04-12 A2 International)

  科学网站报道(英文)