国际研究揭开北冰洋下的神秘面纱：被锁住温室气体正在不断出现

人们对这些被称为“海底永久冻土”的冰冻沉积物和土壤知之甚少，据悉，它们会缓慢融化并释放出可能对气候产生重大影响的甲烷和碳。

为了更直观地了解永久冻土层中的温室气体含量，桑迪亚国家实验室地质工程师、本项研究的论文联合作者Jennifer Frederick指出，人类自工业革命已经释放了约5000亿吨的碳到大气中。

虽然研究人员预测，永久冻土层并不是一颗定时炸弹，可能需要数百年的时间才能排放出温室气体，但Frederick指出，永久冻土层的碳储量代表着一个对气候变化的潜在的、巨大的生态系统反馈。

“虽然预计会在很长一段时间内释放，但数量仍然很大。这一专家评估表明，我们不能忽视它，因为它在水下，我们看不到它。它潜伏在那里，是一个潜在的大量碳来源，尤其是甲烷，”Frederick说道。

据悉，由杨百翰大学研究生Sara Sayedi和高级研究员Ben Abbott领导的研究小组汇编了有关这一研究课题的现有文章和报告并建立了一个关于海底永久冻土影响气候变化潜力的基础分析。这项研究是通过Permafrost Carbon Network协调进行的，该网络拥有来自21个国家130个研究机构的400多名成员。

这项研究是通过专家评估进行的，其主要在寻求几个核心问题的答案：海底永久冻土目前的范围是什么？有多少碳被封存在永久冻土中？有多少已经和将要被释放？释放到大气中的速率是多少？

与会专家运用他们的科学技能回答问题--包括建模、数据分析或文献综合。Frederick是这项研究的最初倡导者之一，她已经对海底永久冻土进行了近10年的建模，另外她还通过自己的数值建模研究来回答这些问题。

据悉，Frederick的研究工作是由Laboratory Directed Research and Development计划资助，该计划让桑迪亚的科学家和工程师探索国家安全问题的创新解决方案。

Frederick的工作跟桑迪亚的北极科学与安全倡议一致。桑迪亚大气科学经理Lori Parrott称，20多年来，这些实验室一直在阿拉斯加北部存在，得益于这20多年的数据，

研究小组估计，自1.4万年前的上一个冰河时期结束以来，海底永久冻土一直在融化，目前每年向大气中释放约1.4亿吨二氧化碳和530万吨甲烷。Sayedi表示，这只占人类每年温室气体排放总量的一小部分，相当于西班牙每年的排放量。

然而根据这项研究，现代温室气体的排放主要是冰川消退的自然反应的结果。这项研究的专家估计表明，人为造成的全球变暖可能会加速温室气体的释放，但由于缺乏研究和这一领域的不确定性，在获得更好的经验估计和模型估计之前确定释放的原因和速率仍是未知的。

几乎所有参与这项研究的专家都提到了永冻层的知识缺口，这使得科学家更难预测变化并降低了碳库和通量以及永冻层的热、水文条件估计的可靠性。Frederick表示，虽然目前有大量关于陆地永久冻土的研究，但从未有过这样的研究也从未有过如此多的国际合作。

Frederick指出，跟陆地永久冻土和现在大气中的碳含量相比，海底永久冻土中封存或与之相关的碳含量是有意义的。“这是一个在气候预测或协议中没有考虑到的巨大碳来源的例子。虽然这不是一个定时炸弹，但可以肯定的是，永久冻土的海底碳储量不能继续被忽视，我们需要更多地了解它们将如何影响地球的未来。”