气候变暖，悄然打开地球天然冰箱

青藏高原活动层增厚、多年冻土浅表层融化导致的热融滑塌现象。图/杜二计

如果忘记关冰箱门会发生什么？相信不少人都有过这种体验：冰箱里会冒出阵阵“雾气”，冻结的冰渐渐融化成水肆意流淌，冻品变软，食物不再新鲜，甚至散发出难闻的气味……近日，发表于《自然气候变化》的一项研究揭示，气候变暖影响了北极多年冻土区的环境。而冻土，通常被学者们形容为地球的“天然冰箱”。

潜藏地表下，我国冻土面积约220万平方公里

提到气候变暖，我们经常会想到冰川融化、海平面上升带来的影响，其实在地表下，多年冻土的融化，也隐藏着全球变暖所带来的危机。

“虽然你看不见，但是它就潜藏于地表之下。”中国科学院西北生态环境资源研究院助理研究员吴吉春介绍说，冻土中冰冻着土壤、岩石、水，以及各种有机生物。在气候变暖影响下，埋藏在地下的多年冻土层开始解冻，地球“天然冰箱”的门已悄悄敞开，这可能给生态环境、水循环和气候系统带来严峻挑战。

多年冻土主要分布在北半球，但赤道附近的乞力马扎罗山、南美的安第斯山和南极地区也有。我国的多年冻土区面积大约为220万平方公里，主要分布在大兴安岭、小兴安岭，以及松嫩平原北部及西部的高山和青藏高原，而青藏高原是全球中低纬度地区多年冻土分布最为广泛的地区，其多年冻土的存在和变化，对区域乃至全球的水文、生态和气候系统都具有显著影响。

退化明显，活动层最大增厚速度为每年3.9厘米

气候是影响多年冻土形成和变化的最主要因素。谈及多年冻土的融化，吴吉春称，北极地区海冰和积雪面积的缩小早已被广泛关注，而多年冻土范围退缩和地下冰消融却很少被提及，因为它的退化不能通过直观的方式来观察。

《中国气候变化蓝皮书（2022）》指出，当前，全球变暖趋势仍在持续，青藏高原多年冻土发生了显著退化，表现为地温升高、活动层厚度增大、多年冻土层厚度变薄。

南京信息工程大学地理科学学院教授赵林团队的数据显示，自2002年以来，青藏高原10米至20米深度的冻土层，地温以每10年0.02℃至0.78℃的速度升高，观测到的活动层最大增厚速度为每年3.9厘米。

“自1962年以来，青藏高原冻土表现为冻结持续天数缩短、最大冻土深度减小等现象，尽管过去几十年来，多年冻土面积的缩小还不太明显，但如果未来百年，气候变化的年增温速率为0.02℃，青藏高原多年冻土的面积一定会呈现萎缩趋势，那将对青藏高原的生态系统、水文过程乃至气候产生极大影响。”赵林不无忧虑地说。

含碳量占地下碳库50%，融化会产生大量温室气体

在西伯利亚和青藏高原，人们不断发现，由于冻土解冻而导致的地面沉陷，最终形成了一个个天坑或热融湖塘。不仅如此，解冻的冻土里面还释放出大量的甲烷气体。

卫星影像显示，我国东北小兴安岭多年冻土区，每年春季都会发生小规模、大面积野火。多年冻土中的甲烷水合物解冻为甲烷气体，排放后的甲烷与土壤、地表植物凋落物及水蒸气等摩擦，将加速大气对流，并在地表产生静电和大气放电现象，进而增加野火发生和蔓延风险。

“多年冻土退化会改变水文循环过程。”中国气象科学研究院研究员张东启解释，多年冻土区地下冰储量巨大，融化后参与现代水循环过程，不仅会引起植被变化，也会改变地表径流过程。“我国青藏高原是许多重要亚洲大河的发源地，很多水分也是直接源于多年冻土区，因此多年冻土的退化会影响到其作为‘亚洲水塔’的水源补给作用。”张东启说。

青藏高原冻土消融会导致高原湖泊面积增大。“2011年，可可西里卓乃湖溃堤就是一个最典型的例子。”赵林介绍说，当时，青藏高原持续处于增温状态，导致多年冻土退化、活动层增厚、透水性变强，加之持续不断的降雨，卓乃湖溃堤，洪水一路东流“奔腾”至盐湖，使其水位大幅上涨，扩大后的盐湖湖岸距离青藏公路不足8公里，给青藏线带来很大威胁。

另外，冻土是陆地生态系统中极易受到外界变化影响的碳库，随着多年冻土的融化，被冻结的土壤有机碳库也会融化。土壤微生物活性的增强可能加速有机碳的分解，导致大量温室气体进入大气，从而可能对全球气候变暖产生正反馈作用。最新研究估计，冻土土壤的含碳量约占全球地下有机碳库的50%，因此其对于维持全球碳平衡具有至关重要的作用。

“多年冻土的消融并非一天两天的事，它对气候和区域水循环等的影响需要长期监测。”赵林表说，如果家里的冰箱门打开，你会及时把它关上，防止食物进一步腐败；而地球的“天然冰箱”门打开，该如何把它关上阻止灾难的发生？这是值得持续探索的问题。