研究发现下沉的苔原表面不太可能引发失控的永久冻土融化

发布时间：2023-02-16 19:28:03 栏目：生活

导读 橡树岭国家实验室的科学家们着手解决最大的不确定性之一，即随着温度上升，富含碳的永久冻土将如何应对地表逐渐下沉。利用高性能计算机模拟

橡树岭国家实验室的科学家们着手解决最大的不确定性之一，即随着温度上升，富含碳的永久冻土将如何应对地表逐渐下沉。利用高性能计算机模拟，研究小组发现，土壤沉降不太可能在未来引起猖獗的解冻。



北极苔原上的这种永久冻结的景观数千年来一直将大量碳锁定，面临解冻和向大气中释放温室气体的风险。

联合国政府间气候变化专门委员会已经确定了土壤沉降导致反馈循环的可能性，这可能会引发快速解冻，这是未来几十年的主要问题。在较短的时间范围内，在较小范围内观察到由不均匀的地面沉降引起的加速融化，但IPCC的评估不确定长期可能发生的情况。

这就是ORNL介入其高级地面模拟器(ATS)的地方，ATS是一种高度准确的，基于物理的区域水文模型，由详细的真实世界测量提供，以帮助科学家了解土地的演变。

他们发现，尽管随着大冰沉积物的融化，地面将继续下沉，但不均匀的沉降也会导致更干燥的景观，并限制该过程在本世纪末的加速，正如美国国家科学院院刊所描述的那样。

“改善排水导致在十年时间尺度上更干燥的景观，然后这个过程变得自限，”ORNL流域系统建模小组负责人Scott Painter说。

科学家们专注于苔原的大片区域，其特征是冰楔 - 长冰块使表面破裂并延伸到地下，在北极景观中形成多边形。低温水文模拟是通过在多边形苔原中收集的测量结果提供的。

ATS最初是为ORNL领导的能源部NGEE北极项目开发的，重点是对该地区正在发挥作用的环境过程进行观测，实验和建模，以改善气候预测。

“我们研究了地下这些冰楔引起的微观地形，以及它如何控制水的流动，”佩因特说。“我们是第一个捕捉变化的微地形影响并在气候模型中表示的能力。

Painter补充说，该团队对该模型具有高度的信心，因为它是为NGEE Arctic开发的，并且已经根据该项目的真实世界观测进行了评估。

他指出，包括ORNL在内的大多数模型都同意，随着温度上升，北极地区通常会有大量的碳融化。“但在这里，我们已经确定，最令人担忧的过程之一，由于沉降而失控的解冻，不太可能在很长一段时间内发生。

该研究指出了干旱景观的其他影响。“随着多边形苔原变得非常干燥，到2100年，它可能会对候鸟产生生态影响，候鸟将这些生态系统作为繁殖地，”佩因特说。