北極永凍層解凍釋放出的有毒物質

●蒂姆· 斯梅德利

永久凍土迅速解凍導致地表出現“大滑坡”，地層變成如同奶酪中的蜂窩空穴一樣

2012年，納塔利首次抵達位于西伯利亞的杜瓦尼亞爾。那時，她還是一名博士后研究員，研究對象是氣候變化導致的永久凍土融化的影響。在那之前，她多次看到這個地方的照片。在杜瓦尼亞爾，永凍層融化得很快，導致西伯利亞永久凍土帶中央出現了一片大面積地面塌陷——“大滑坡”，像一個巨坑一樣。但她沒想到自己會親眼看到這一切。

“不可思議，真的不可思議”，身在馬薩諸塞州伍茲霍爾研究中心的她在接受我的采訪時回憶說。她現在是該中心的副研究員?！拔业浆F在一想到它還打顫……根本無法相信那種規模：多層建筑大小的懸崖坍塌……一邊走一邊能看到像木頭一樣的東西露出永凍層。但它們不是木頭，是猛犸象和其他更新世動物的骨頭?！?/p>

納塔利所描述的正是北極迅速變暖所帶來的顯著影響。永凍層，截止前仍處于永久凍結狀態的土層正在解凍，并暴露出它隱藏的秘密。除了更新世化石外，同時被釋放出來的還有大量的碳與甲烷、有毒的汞和古老的病毒。

永久凍土中含有豐富的有機物，其碳含量約為150億噸?！斑@大約是大氣中碳含量的兩倍，全球所有森林碳含量的三倍，”納塔利說。她解釋稱，可能會有30%到70%的永久凍土會在2100年之前融化，具體取決于我們應對氣候變化的成效?！叭绻覀冞€是一切照舊，繼續保持當前的化石燃料消耗速度，那就是70%；如果我們大量減少化石燃料排放，就是30%……在融化的這30%到70%永久凍土中，封存在有機質中的碳將開始被微生物分解。它們會以這些碳作為燃料或能源，并以二氧化碳或甲烷的形式將其釋放出來?！?/p>

解凍的碳中，大約10%可能會以二氧化碳的形式釋放，總量將達到1300億～1500億噸。這相當于美國保持目前的年排放量一直到2100年的總排放量。永久凍土的融化，實際上相當于多出來了一個排放量第二大的國家，而在當前的政府間氣候變化專門委員會（IPCC）模型中這個‘國家’并沒有被考慮進去。“人們會說著就像一枚碳炸彈，”納塔利說。“在地質時間尺度上，這個釋放速度不慢。這是一個被封存的，沒有被考慮進為把升溫控制在2℃之內而制定的碳預算中。”

在北半球2018年～2019年的那個冬天，隨著北美洲最南邊降溫反常，有關“極地漩渦”的報道頻頻出現。在印第安納州南本德，2019年1月的氣溫低至零下29攝氏度，幾乎是該市此前在1936年創下的歷史最低氣溫紀錄的兩倍。然而，被這類報道所掩蓋的是，北極圈以北的情況正好相反。2019年1月，北極平均海冰面積僅為1356萬平方公里（524萬平方英里），比1981至2010年的長期平均面積少了大約86萬平方公里（33.2萬平方英里），僅略高于2018年1月創下的歷史最低值。

融冰可能會釋放甲烷，后者會加劇全球變暖

去年11月，北極的氣溫本應在零下25攝氏度，但實際記錄在案的溫度卻是零上1.2攝氏度。北極變暖的速度是世界其他地區的兩倍（部分原因是太陽反射率降低）。

“我們看到，永凍層融化速度大大加快，”美國國家海洋和大氣管理局北極研究項目（Arctic Research Program，NOAA）的項目經理、北極環境研究同行評議年刊《北極報告》的編輯奧斯本證實。她說，氣溫不斷上升的直接后果是永久凍土融化，“結果地面坍塌……情況變化非?？?，而且是以連研究人員都沒預料到的方式?！?/p>

2017年的《北極報告》的標題毫不留情——《北極沒有表現出回歸穩定凍結狀態的跡象》。挪威斯瓦爾巴大學教育學院教授兼副院長克里斯蒂安森與人合著的一篇論文研究了20米（即65英尺，深度足以不受短期季節變化的影響）深處的永久凍土溫度，發現自2000年以來那里的溫度上升了0.7攝氏度。同時也是國際永久凍土協會主席的克里斯蒂安森告訴我，“永凍層內部的溫度正在以相對較快的速度上升……那么，之前處于永久凍結狀態的東西自然可能會被釋放出來?！?016年，斯瓦爾巴群島的秋季氣溫在整個11月都保持在零度以上，“這是自我們1898年開始記錄以來的第一次，”克里斯蒂安森說。“然后是大量降雨——這里的降水通常是雪……泥石流沖毀了幾百米道路……我們不得不疏散部分民眾?！?/p>

北美永凍層的快速變化同樣令人擔憂?！霸趯儆诎⒗辜拥牟糠直睒O地區，你會從空中看到一片猶如蜂窩狀奶酪的土地和湖泊，它們都是因為地面塌陷而形成的，”實地考察工作已從西伯利亞轉移至阿拉斯加的納塔利說?！斑^去靠近地表的水現在成了水塘?！焙芏嗨炼荚阢殂榈蒯尫偶淄?，因為微生物突然發現自己在盡情享受由古代有機物組成的盛宴，同時釋放副產品甲烷?！拔覀兘洺２叫写┻^這些湖泊，因為水很淺，在有些地方就像在熱水浴缸里一樣，到處都是氣泡?！奔{塔利說。

但曾經的凍土釋放出來的不僅僅是甲烷和二氧化碳。2016年夏天，一批馴鹿游牧民開始患上一種神秘的病。有關“西伯利亞瘟疫”的謠言開始流傳。這種疾病最后一次出現在該地區是在1941年。在一個小男孩和2500頭馴鹿死亡后，這種疾病被確認為炭疽熱。病源是一具解凍的馴鹿尸體，這頭馴鹿死于75年前的一場炭疽熱疫情。2018年的《北極報告》推測，“像西班牙流感、天花或黑死病這樣的已經被消滅的疾病可能被封凍在永久凍土中。”2014年，法國的一項研究提取了一種被封存在永凍層中長達3萬年的病毒，并在實驗室對其重新加熱。盡管已經過了3萬年，但該病毒仍迅速復活。

2016年融水滲入“世界末日種子庫”一事更是為這幅末日圖景增添了新的內容?！笆澜缒┤辗N子庫”位于挪威境內的北極地區，建在永凍層下面，保管著數以百萬計的作物種子，以防止作物絕種。全球永久凍土地面網絡的成員之一瑞典核廢料管理公司大概也要靠永凍層永久凍結核廢料。

融化的永久凍土正在改變阿拉斯加的地貌

位于挪威的世界末日種子庫建在永凍層下面，保管著數以百萬計的作物種子，以防止作物滅絕

永久凍土融化后，可能會涌現一些保存已久的人類考古學遺址，但它們消失的速度也很快。格陵蘭島一處保存了大約4000年的冰凍古愛斯基摩人遺址正面臨著被沖垮的危險。據估計，永凍層中保存著18萬處考古遺址，這只是其中之一。在這些遺址中，往往能找到保存完好的軟組織和衣物，但一旦暴露在空氣中，它們就會迅速腐爛。憂思科學家聯盟的馬卡姆說：“人類造成的氣候變化發展迅速，在這種情況下，很多遺址和其中保存的物品會在被發現之前就消失了?！?/p>

然而，人類留下的更現代（和不需要）的碎屑卻不會腐爛：海洋微塑料。由于全球洋流的循環，大量塑料垃圾最終到達北極，在那里被凍結在海冰或永久凍土中。最近對海洋微粒進行的一項研究表明，北極盆地的濃度高于全球其他所有海洋盆地。從2004年～2015年，格陵蘭海的微塑料濃度翻了一番。“科學家發現，這些微塑料正在整個海洋積聚，最終涌入北極，”奧斯本解釋說。“我們（以前）沒意識到這個問題?？茖W家們現在試圖弄清楚這些微塑料的成分、什么魚以這些微塑料為食……以及我們本質上是否在通過食用這些魚而吃進微塑料。”

因為永久凍土融化，汞也進入了食物鏈。北極是地球上汞最多的地方。美國地質調查局估計，極地冰川和永久凍土中總共存儲著165.6萬噸汞：約是全球其他所有陸地、海洋和大氣中汞含量的兩倍。納塔利解釋說：“在有機物含量高的地方，汞通常與有機物結合在一起……有機體的身體不會將其去除，所以它會在食物鏈中進行生物積累。永凍層幾乎就是那場完美的暴風雨——永凍層中有大量汞，它們被釋放進濕地系統，濕地環境正適合有機體吸收汞，然后（它們）就進入了食物鏈。這對野生動植物、人類和商業捕魚業來說都是一個問題。”

北極融化有積極的影響嗎？一個更加綠色的北極會開始看到更多的樹木和植被扎根，吸收更多的碳，并為動物提供新的棲息地嗎？奧斯本同意“北極正在變綠”的說法。但她補充說，實際上對動物種群進行的研究表明，“溫度升高還會加劇病毒和疾病的傳播，因此我們看到，由于氣候變暖，更多北美馴鹿和馴鹿變得更加體弱多病……溫度升高，在這種環境下根本不適合茁壯成長?！奔{塔利還說，很多地區正在經歷“凍土層褐化”，升溫導致地表水蒸發到大氣中，造成植物死亡。另一些地區因為地面塌陷而突發洪災?！斑@不是發生在50年或100年后的事，就是現在?！奔{塔利說?！澳銜牭饺藗冋f‘我們過去常在那里摘藍莓’，而當你看過去時，發現那是一片濕地?！?/p>

納塔利不想沮喪地結束談話?！拔覀兡茏龅氖虑楹芏唷！彼f。北極的命運并非已成定局：國際社會采取的行動將對究竟會有多少碳被釋放出來、永久凍土會融化多少產生重要影響。我們必須讓盡可能多的永久凍土保持凍結狀態。我們確實在一定程度上控制了這種情況。排放不能“照舊”。北極要靠它，而我們要靠北極。

蒂姆·斯梅德利是一位關注可持續發展的作家，常駐英國。他的第一本著作是《凈化空氣：空氣污染的開始與結束》?！?/p>