在过去的几十年里,北极已经开始显示出重大的生态剧变的迹象。北极地区的变暖速度几乎是全球平均水平的两倍,这些变化正引发一系列破坏稳定的环境影响。冰正在融化,永久冻土层正在融化,专家们说,北极森林里的大火造成的破坏与1万年前一样严重。但新的研究表明,推动北极气候变化的同样因素,正在推动一种地质反应,这种反应可能在一定程度上抵消这些变化的负面影响。
在发表在《环境科学与技术》(Environmental Science and Technology)杂志上的一项研究中,佛罗里达州立大学(Florida State University)的研究人员报告称,在北极的两条主要河流中,40年的气候变化似乎强化了一个消耗和储存大气二氧化碳的自然过程。研究人员感兴趣的过程是河流碱度的产生,或者说是河水抵抗使其更酸的变化的能力。当二氧化碳在雨水中溶解在岩石表面时,就会产生碱度。由于岩石风化,二氧化碳中所含的碳原子从大气中的气体转化为盐,可在地质学上储存上千年。
一般来说,在给定的水道中检测到的碱度越高,从大气中提取的二氧化碳就越多。碱度的产生构成了一个二氧化碳“汇”,这个系统与自然和人为的二氧化碳排放相反。研究人员着手研究人类活动的变化和北极气候的剧烈变化可能如何影响该地区最大的两条河流Ob' s和Yenisei的碱度生产。在现代河流中取样碱度的方法很简单,但是为了进行历史测量,这个团队依靠了大量几十年前的生物监测数据。
在对数据进行分析并将历史碱度与当代测量结果进行比较后,研究人员的怀疑得到了证实。不仅碱度增加叶尼塞河和Ob的河流,但是利率暴涨的一个了不起的185和134%在40年的间隔,两个数字,矮的利率增加类似的大型河流,如密西西比河过去47年(59%)。大量碱度增加的可能原因是多方面的。永久冻土的融化、水流的增加、未风化矿物表面的暴露、人类工业中酸性沉积的变化以及北极植物的二氧化碳施肥,都是这个意想不到的难题的潜在部分。
但结果很简单:在这些河流中,人类活动似乎引发了明显的反应。
研究人员说,如果气候变化导致北极地区的碱度增加,这可能会对气候变暖产生轻微的负面影响,这是一件好事。尽管不断上升的碱度无法达到抵消人为二氧化碳排放所需的反应强度,但研究人员表示,这些发现说明了地球系统对极端气候变化的动态反应方式。研究人员仍然非常担心大气中二氧化碳以惊人的速度增加,但这凸显了全球碳循环的复杂性和某种程度上的稳态动力学。