这一严峻的研究结果表明,如果未来全球平均气温上升这么多,如今位于北半球的永久冻土将会融化。
未来几十年内,这种气温上升将释放多达1300亿吨目前冻结在地下土壤中的碳。
这支国际研究团队包括来自以色列地质调查局、英国诺森比亚大学和牛津大学、瑞士伯尔尼大学以及美国地质调查局(USGS)的专家,他们在研究了从俄罗斯东北部勒拿河三角洲地区的洞穴中获取的60多个矿物沉积物后得出了这一结论。
相关研究结果最近发表在《自然-通讯》(Nature Communications)上。
石笋和钟乳石等洞穴矿物沉积物只有在雨水和融雪渗入土壤和岩石、缓慢在地下洞穴中形成沉积物时才能形成。当洞穴上方的地面冻结时,这些沉积物无法形成,就像今天西伯利亚大片地区以及北冰洋沿岸其他地区一样。
该研究依赖于一项高精度技术,该技术利用沉积物中天然存在的铀的放射性衰变形成铅,被称为铀铅测年法。
通过在牛津大学的专业实验室中测量从西伯利亚极北地区塔巴-巴斯塔赫(Taba-Ba’astakh)悬崖洞穴中获取的沉积物中发现的微量铀和铅,该研究的作者得以确定这些矿物形成于870万年前的中新世晚期。
形成洞穴沉积物所需的水的存在表明,地表温度高于0˚C,这意味着870万年前该地区目前存在的永久冻土并不存在。
来自其他地区的现有记录表明,在过去的那个时期,全球平均气温比今天高出4.5˚C。
这表明4.5˚C的变暖足以融化北半球绝大部分永久冻土,无永久冻土的条件一直延伸到亚洲与北冰洋之间的北部海岸。
今天的永久冻土含有大量的碳,这些碳是以死去的植物材料被冻结在土壤层中的形式被捕获的。永久冻土的融化会将这些碳释放回大气中,并将进一步加剧变暖。
该研究由自然环境研究委员会(Natural Environment Research Council)和利弗休姆信托基金(Leverhulme Trust)资助。
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