北极深坑越来越大,释放大量远古气体,专家提醒世人要警惕
长期以来,北极和南极地区作为地球上纬度最高、温度最低、冰雪覆盖程度最强的区域,成为科学家们研究地球自然地理、气候变化的重点目标,也是地球生态环境和气候波动变化的"晴雨表"。
从北极来看,传统意义上的北极指的是北极圈以内的区域,也就是北纬66度34分所围成后个"假想圈"。在北极圈内的区域,以北冰洋为主体,另外还包括一部分的陆地,其中以格陵兰岛面积最大,另外还包括俄罗斯北部、美国阿拉斯加、加拿大、瑞典、丹麦和挪威 的北部地区。
由于北极圈内太阳辐射强度很小,而且每年还有漫长的极夜,再加上漫地的冰雪,使得对太阳光线的反射率很高,因此气候十分严寒,圈内的生物量很少,其中植物主要以地衣、苔藓为主,只有在北极圈非常靠近北温带的边缘区域,分布着一些针叶森林、低矮灌木等"高级"植物。
每年夏季,由于太阳直射点北移,北极的气温也会明显上升,大量冰雪融化,形成比较凉爽的气候。在历史上相当长的时期,北极夏季的冰雪消融与冬季新增的降雪,基本呈现的是动态平衡的状态。然而,在进入第一次工业革命以来的100多年时间里,由于人口的增加、化石能源消耗量的持续增长,温室气体排放量也逐年增长,引发了越来越严重的全球变暖问题,在北极和南极的表现最为明显。在最近几年的夏季,北极圈内很多地区,都曾经出现过38摄氏度的异常高温,大量冰雪以及永久冻土消融,打破了原本的平衡状态,很难再恢复到原来的面貌。
对于北极圈内的一些岛屿以及大陆北端区域来说,受这种影响的其中一个明显表现,就是地面上出现了越来越多的"深坑"。原本属于永久冻土区的这些地方,为什么会出现"深坑"呢?
这还得从地球的板块移动说起。在2亿年前,地球上的所有大陆,都基本上还是连在一起的,称为"盘古大陆",后来,随着地壳板块的剧烈运动,这块古大陆开始逐渐分离,分裂的几块次大陆开始向北"漂移",陆地上的气候也由原来的湿润多雨,慢慢地变为寒冷干燥,大量的植物开始死亡,只有耐寒的针叶林、部分灌木以及苔藓等植物最终保留了下来。
在地质运动的作用下,那些大批量死亡的植物被埋进了地下,逐渐形成了厚度非常可观的泥炭层。由于气温较低,这些植物残体的分解速度很慢,泥炭的沉积发育时间非常长。久而久之,在有机物被微生物缓慢分解的过程中,在地下积聚了巨量的甲烷等气体,由于上面土壤层因低温冻结,这些生成的气体便被"封"在了地下。
不过,在全球变暖的影响下,北极的永久冻土区的表层土壤变软、消融的程度日益加重,地底越积越多的甲烷等气体,便有几率突破上层土壤的"束缚",从而冲出地表排放到大气环境中。在不同的地区,地底积聚气体的数量不同、气体对上层土壤的压力不同,这种气体释放的表现也不尽一致,有的呈现的是缓慢释放的状态,也就是我们在有的视频在看到的"土壤冒泡";而有的就比较剧烈,气体多、压力大,在短时间内释放巨大能量,直接将表层土壤掀翻,有的甚至会发生剧烈爆炸,在地下形成较大的深坑。
从2013年以来,科学家们在北极永久冻土区,已经陆续发现了近20个深度达百米的巨大深坑,而且随着时间的推移,这些深坑失去了地表土壤的束缚,周边区域原本积蓄的甲烷气体,便会更容易从深坑中"喷薄而出",使得深坑的规模变得越来越大、越来越深。
据有关机构研究,仅在俄罗斯北西伯利亚地区,从上世纪90年代至今,差不多有5%左右的地表,发生了明显的地貌形变,比如被气体推顶出"鼓包"现象、地面塌陷、深坑湖泊的出现和消失更迭等,这种变化与北极地区平均气温的升高,呈现非常强烈的正相关性,这不但给北极及周边区域生活的人们和生态环境造成了严重影响,同时也会对全球气候产生连锁效应。
一方面,从深坑中涌出的大量甲烷气体,本身就是一种比二氧化碳还要厉害的温室气体,其增温能力比二氧化碳要强28倍左右,一旦这些气体大量进入地球的大气层,那么就会加剧全球的温室效应,从而使得永久冻土区进一步加速消融,从而形成一种恶性循环,基本上属于不可逆的过程。
第二个方面,进一步加剧的全球变暖,将使得南北极冰川融化速度加快,从而引发海平面以更快的速度上升、全球水资源循环出现紊乱、极端气象事件频发、大面积森林火灾等一系列问题。
第三个方面,随着甲烷气体从北极永久冻土层释放,大量原本"冰封"和休眠的远古细菌和病毒,也会"重见天日"来到地球表面,随着大气环流、水体流动等扩大范围,从而对地球的生态系统,包括人类本身造成潜在的、不可避免且未知的威胁。
北极深坑的出现,是人类影响地球自然环境的一个缩影,也可以把它们当成地球给我们人类的一个警示,人类如果不从根本上改变自己的生活方式和生产方式,一旦这种影响超过了自然可调控、可恢复的临界,那么更大、更多的灾难将会摆在我们的面前。人与自然和谐共生,道阻且长,需要我们行而不辍,未来才能可期。
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