由于海岸侵蚀，北冰洋吸收的二氧化碳可能低于预期
新研究表明，随着地球变暖，北冰洋吸收大气中二氧化碳的能力因永久冻土融化和海岸侵蚀加剧而正在减弱。周一发表在《自然气候变化》杂志上的一项研究模拟了受冻土侵蚀影响的北极地区释放的碳多于其吸收的碳的方式。研究发现，到 2100 年，这种影响可能会导致大气中二氧化碳（一种地球变暖气体）的年均增加量，相当于 2021 年欧洲所有汽车排放量的 10% 左右。
这项研究的主要作者、德国汉堡马克斯普朗克气象研究所的研究员戴维尼尔森说，这些发现对海洋作为碳汇或从大气中去除温室气体的重要能力产生了令人担忧的影响。
尼尔森说：“这是我们第一次真正可以用一个符号——也许不是一个数字，而是一个符号——来表示由于海岸侵蚀而导致的北冰洋从大气中吸收二氧化碳的能力的变化，而这个符号是负面的。”
该研究以先前的研究为基础，该研究发现沿海永久冻土的侵蚀正在加速，到 2100 年可能会增加 2 到 3 倍。尼尔森说，这主要是因为由于人类引起的气候变化，永久冻土（或曾经永久冻结的土壤）开始以更快的速度融化，并且融化时间更长。
“在北极海岸的夏季，土壤不再结冰，因此冰层不复存在，只有开阔的水域，”他说。“这使得海岸容易受到海浪和风暴的侵袭——它们会将这些土壤卷入海洋。”
研究人员发现，到本世纪末，侵蚀可能会使海洋每年吸收超过 1400 万吨二氧化碳的能力下降。（一辆普通轿车每年排放约 5 吨二氧化碳。）
历史上，永久冻土储存了大量的地球碳。（据美国国家冰雪数据中心估计，永久冻土中储存的碳比全球大气中的碳多 2.5 倍）。许多研究人员担心，永久冻土的消失会释放出这些碳，从而彻底改变地球的传统循环。
尼尔森说：“我们进行了不同的模拟，在所有模拟中，无论我们如何表示这种有机物，北冰洋的二氧化碳吸收都会减少，因此这是一个相当可靠的结果。”
他指出，北极的变暖速度已经比地球其他地区快得多，比全球平均水平快 3 到 4 倍。但他的模型发现了一些严重的冻土侵蚀“热点”，包括阿拉斯加的德鲁角、加拿大的麦肯齐河三角洲和西伯利亚部分地区，这些地区受到的局部影响包括海洋酸化和对沿海生态系统的不利影响。
他说，由于侵蚀加剧、风暴、海平面上升和海冰融化，阿拉斯加希什马廖夫等沿海社区也面临着搬迁的压力，这些因素也导致了文化遗产和考古遗址的消失。
自 20 世纪 70 年代以来，北极海冰面积急剧下降，尽管近年来这一趋势已趋于平稳。根据欧盟哥白尼气候变化服务中心的数据，今年 7 月（地球有记录以来第二热的月份）北极海冰面积比平均水平低 7%。
但永久冻土正在快速变暖，一些研究表明，到 2100 年，地球大部分近地表永久冻土可能会消失。
阿拉斯加大学费尔班克斯分校渔业与海洋科学学院物理海洋学助理教授凯·麦克莫尼加尔 (Kay McMonigal) 表示，作为第一项模拟北极沿海永久冻土侵蚀对二氧化碳吸收影响的研究，这些发现有助于增进全球对这一过程的了解，她并未参与此项论文的撰写。
“令人惊讶的是，我们甚至不知道这可能会产生什么影响——它是否会增加或减少北冰洋吸收二氧化碳的能力， ”麦克莫尼格尔说。“他们发现，在一系列不同的灵敏度运行中，它总是会降低这种能力。”
尽管该模型只关注一个地区，但麦克莫尼格尔表示，北极地区的情况将对地球未来的气候产生重要影响。该研究预测，沿海永久冻土侵蚀可能产生正反馈循环，全球气温每升高 1 摄氏度（即 1.8 华氏度），大气中的二氧化碳每年就会增加110万至 220 万吨。
“与整个地球相比，北极的面积相当小，但仍然有影响，”麦克莫尼格尔说。“北极海冰正在融化，预计未来还会继续融化，我认为这篇论文的一个启示是，我们需要更好地了解这些过程。”
尼尔森同样表示，需要更多的研究和详细的模型来更好地理解其中的作用机制，而且这项研究仍然存在一些不确定性。
而且，虽然这一过程产生的碳贡献值得关注，但与人类的碳排放量相比，这一贡献非常小，仅占全球人类排放量的 0.1% 左右。
但由于人类排放导致地球变暖，进而导致永久冻土融化，因此继续努力减少化石燃料的使用至关重要，他说。
“只要人类活动导致气候变化，气候变化就会不断加速，”他谈到冻土侵蚀时说道。“因此，解决办法就是阻止气候变化，停止向大气排放碳。”
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