财经车科技日报记者 王延斌
“我们发现，在过去35年间，北极多年冻土区有3.5万多个湖泊‘消失了’。”11月20日，在接受科技日报记者采访时，山东师范大学地理与环境学院副教授陈雅婷肯定地说。
她的话并不是危言耸听，而是以“跟踪整个北极地区的湖泊排水事件和排水湖盆植被动态”为题刊登在了近日刊出的《自然·通讯》上。山东师范大学是该研究成果的第一完成单位。
这些湖泊为何消失
湖泊被誉为北极生态系统的基石，在北极碳循环和区域能量平衡中发挥着重要作用。
借助卫星遥感、地球系统模式和综合评估模型等技术手段，山东师范大学和中山大学极地遥感团队从2016年以来，围绕环北极多年冻土和气候变化模拟开展了一系列研究。该论文共同通讯作者、山东师范大学地理与环境学院教师刘奥博博士告诉记者，“与以往研究不同，我们采用的是基于湖泊对象而不是基于影像像元的分析方法，可从整个北极多年冻土区约583万个湖泊中识别出35337起湖泊排水事件，并实现湖泊尺度的排水概率分析以及排水年份的精确检测。”
据了解，在北极地区，湖泊排水是一类极为罕见且较少被认识的现象。通俗理解，随着多年冻土中的冰楔（即地表水渗入冻土裂隙中冻结成的冰体，剖面成为楔状）融化，湖泊的水填充了融化的冰楔，导致了湖泊的干涸。
刘奥博说：“我们所发现的3.5万余起北极湖泊排水事件，为过去二十年间北极地区的地表水呈现干涸趋势这一现象提供了有力的解释。”
“这些湖泊最小的仅有操场那么大，最大的有6000多公顷，且以小型湖泊为主。”作为该论文第一作者，陈雅婷表示：“虽然这些消失的湖泊仅占北极全部湖泊面积的约1%，但对北极的地表水变化和趋势分析来说，却是一个不可忽视的因素。”
消失的北极湖泊，一方面对北极野生动物栖息和繁衍带来麻烦，另一方面，也对依靠这些湖泊生存的土著居民进行农业、畜牧业生产产生威胁，更长远来看，这一事实将影响到北极对全球气候的调节。
北极变绿加速
为什么北极湖泊会出现排水现象？
“人类活动引发的全球变暖是北极多年冻土退化和湖泊排水的根本原因。”陈雅婷认为，湖泊排水后，裸露的湖盆为苔原植被的生长和演替提供了舞台，新生植被在营养丰富的湖泊沉积物上迅速生长，并可能向着高产群落的方向演替，从而形成“北极绿洲”。
陈雅婷说：“我们发现，排水湖盆植被比周边更绿是一个普遍现象。”
对人类来说，北极变绿指向了全球变暖的现实。记者也注意到，此前有专家研究指出，多年冻土中藏有史前动植物的遗骸，若前者溶解，土壤内的有机物分解后将会放出大量的二氧化碳与甲烷，而甲烷的暖化威力是二氧化碳的25倍，这将更强化温室效应，造成可怕的恶性循环。据研究，自1980年以来，北极的变暖速率是全球平均的4倍，多年冻土的退化过程伴随着大量的温室气体排放，给1.5℃和2℃目标带来了巨大的减排压力。
全球变暖不仅会引发冻土退化和湖泊排水，还会对人类社会产生全方位、多尺度和多层次的影响。
刘奥博、陈雅婷等多位学者发表在《细胞》旗下期刊《一个地球》上的另一项成果显示，在本世纪内，人类社会因气候变化而遭受的全球经济损失约为340—1350万亿美元。2022年全球GDP约为100万亿美元，即气候变化造成的损害可能相当于全人类数年至十余年的全部劳动产出。其中，中国蒙受的损失约为全球的6%—12%，平均约10%。
“总体上，人均GDP水平越高的国家，遭受气候损失占GDP的比例越低。气候变化损害主要由非洲、中东、南美和印度等发展中地区和国家承担，而这与他们的排放贡献不相符。”陈雅婷说。未来，她们将结合地球系统模式模拟与卫星遥感观测技术，更深入地分析北极地区地表水动态变化对多年冻土碳循环过程的影响，以实现更准确的未来气候模拟，为北极生态保护战略和国际碳中和战略提供科学支持。
