快速融化的高山永久冻土可能导致全球气温上升

从亚洲青藏高原的古老湖床淤泥中，科学家们可以破译地球未来的愿景。事实证明，那个未来看起来与上新世中期温暖时期非常相似——330万到300万年前的一个时代，当时中纬度地区的平均气温很少降至冰点以下。那是一个永久冰层刚刚开始附着在北极地区的时期，中纬度高山永久冻土——或永久冻土——比今天要有限得多。

今天的全球永久冻土含有高达 1,500 万亿克的碳。这是储存在大气中的两倍。在靠近赤道的高海拔地区发现的高山永久冻土不像北极永久冻土那样被研究得那么好，但它含有 85 万亿克碳。融化后，它会释放二氧化碳和甲烷——影响全球温度的温室气体。

根据发表在《自然通讯》上的一项新研究，在当前的全球变暖条件下，预计高山永久冻土的融化速度将比北极永久冻土更快，这可能对全球气温上升做出更大贡献。

“由于化石燃料的燃烧，今天大气中的二氧化碳浓度与上新世中期相似，甚至可能更高，因此科学家指出那个时期是我们当前和近期气候的模拟，”论文说合著者，亚利桑那大学理学院院长 Carmala Garzione。“我们还没有感受到大气二氧化碳增加的全部影响，因为我们的地球系统需要时间来调整。”

“我们想在比今天更温暖的气候情景下估计全球现代永久冻土的稳定性，”该论文的主要作者、中国北京大学教授冯程说。Cheng 曾在 Garzione 担任博士后研究员。“我们的发现非常令人惊讶，并强调了我们需要更加努力地监测高山地区永久冻土的稳定性这一事实。”

该团队使用在青藏高原湖泊中形成的碳酸盐(一种矿物家族)来估计上新世时期(5.3 至 260 万年前)和更新世时期(260 万至 11,700 年前)的温度。当藻类在湖泊中生长时，它会从水中吸收二氧化碳，从而降低湖泊的酸度。这种减少促使湖泊形成细粒碳酸盐矿物，沉积在湖底。该碳酸盐中的原子反映了碳酸盐形成的温度，可以像时间旅行温度计一样使用。

青藏高原海拔超过 15,400 英尺，是地球上最大的高山永久冻土区，但在中亚的蒙古高原、加拿大和的落基山脉、安第斯山脉的南部以及全球其他海拔高度始终低于冰点的山脉。

该团队还模拟了上新世期间地球上的古气候。他们发现，不仅上新世青藏高原大部分地区的平均温度高于冰点，全球许多高山地区的平均温度也是如此。

最终，该模型表明，在目前的大气二氧化碳水平下，未来 20% 的北极多年冻土土地面积和 60% 的高山多年冻土土地面积将消失。在较高的大气二氧化碳条件下，高海拔高山地区比高纬度北极地区对变暖更敏感。

“上新世是一个重要的时期，作为一个古老的模拟地球将如何适应人类已经释放到大气中的二氧化碳，”Garzione 说。“我们需要对全球变暖情景下高山地区的脆弱性进行更好和更广泛的研究。北极多年冻土的稳定性受到了很多关注，因为它覆盖了更多的陆地面积，并且在多年冻土中含有大量有机碳，但是我们还需要意识到，高山地区将按比例失去更多的永久冻土，这对于了解全球变暖情景下 的潜在碳释放很重要。”

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