隨著全球變暖的加劇,地球兩極的冰正在融化。世界上已經有部分地區受到影響,例如,加拿大北部道路和橋樑的結構性破壞,美國阿拉斯加管道的坍塌。
事實上,冰山融化並非唯一的原因。在融冰的背後是永凍土融化的問題,這其實是造成這些麻煩的主要原因,並且未來可能還會造成更大的麻煩。
永凍土是指陸地表面連續冰凍至少兩年的區域,它們存在於高緯度和高海拔的嚴寒地區,那裡的雪甚至在夏天都不會融化。永凍土由岩石、沉積物、有機物和數量不等的冰組成,這取決於所在的地理位置。冰就像水泥一樣,起著粘合劑的作用,把永凍土粘合在一起,使其結構穩定。現如今存在於地球上的大多數永凍土都是在上一個冰河時代期間或之後形成的。
在永凍土的上方是活動層,它們暴露在大氣中。這部分主要由土壤和冰組成,可以延伸到地下2米。相比之下,永凍土的深度最多可達2000米。在北半球,包括阿拉斯加、西伯利亞、格陵蘭島、加拿大和俄羅斯在內的約25%的裸露地表都有永凍層。在南半球,可以在南極洲和紐西蘭的南阿爾卑斯山找到永凍土。
永凍土本身含有大量的有機物,包括自上個冰河時期以來被埋在地下的動植物,永凍土就像一個完美的巨大冷凍室來保存有機物。然而,研究表明,由於氣溫升高,逐漸融化的北極永凍土正在向大氣中釋放出大量的溫室氣體。
這些氣體包括甲烷和二氧化碳,它們是由被困在冰層中數千年的有機物分解而成的。反過來,這些被釋放出來的溫室氣體會吸收從地球反射回來的熱量,增加全球溫度,從而導致更多的永凍土融化。因此,永凍土碳反饋循環已經形成,這是全球變暖的一個重要原因。
冰河時期凍結了許多東西,史前人類、動物的遺骸以及各種史前病菌已經在永凍土下冰凍了成千上萬年。雖然史前人類和動物死而復生是不可能的,但史前病毒和細菌就不是這樣了。科學家認為,一些細菌和病毒可以在永凍土中休眠數千年,直到地面變暖,它們就會甦醒過來。
2015年,科學家在西伯利亞發現了3萬年前的永凍土,其中含有炭疽等傳染性病毒。更早之前,科學家在苔原地區中發現了天花和西班牙流感等病毒。
在這種情況下,為了開採貴金屬和石油,如果挖開數百萬噸的永凍土,只會加速休眠病菌的復甦進程。有一種觀點認為,恐龍的滅絕是由某種史前病毒導致的,並且它們仍然潛伏在永凍土中。
北極的夏季越來越暖和,時間也越來越長,導致永凍土的活動層越來越深入地下。活動層無法在冬天完全重新凍結,這會有效減少永凍土的數量,從而減少了把地面粘合在一起的「冰水泥」。結果,這片土地會開始坍塌,架設在上面的基礎設施也會隨之坍塌。
這種破壞在加拿大和阿拉斯加最為嚴重,那裡大約有2000萬人生活在永久凍土帶。諸如道路、橋樑和管道等基礎設施的損壞,每年要花費大量的人力和物力進行維修和保養。隨著全球氣溫不斷上升,美國在北極建造的能源基礎設施很有可能會損壞,從而導致石油和天然氣泄漏出來,破壞周邊的生態系統。
在20世紀90年代,科學家發起了全球永凍土陸地網(GTN-P),以監測永凍土厚度和溫度的變化趨勢,並向人們宣傳永凍土消失所帶來的威脅。然而,永凍土融化帶來的變化是緩慢和漸進的,所以就連科學家也沒有認識到嚴重程度。如果從現在開始不積極採取行動,人類以及其他地球生命的生存將會受到嚴重的威脅。