“這項研究的最大意義，在於警示未來全球氣候變化可能比我們想象中要快。”蘭州大學資源環境學院千人計劃特聘教授張廷軍8月29日在接受科技日報記者採訪時表示，研究再次證明，全球氣候變化並非“謠言”，而是貨真價實的存在。
據媒體報道，國外研究小組在《自然·通訊》雜誌上發表的最新研究表明，伴隨著氣溫逐漸升高，北極多年凍土退化，形成許多新的熱融湖，這些湖泊使多年凍土融化加速。
張廷軍告訴記者，15年前，自己在美國科羅拉多大學的研究團隊曾做過當時很超前的湖下多年凍土退化模擬研究，但沒想到將湖下多年凍土退化和碳研究結合起來。“本研究的一大亮點是有著特別新穎的理念，而這對科研來說非常重要。”
多年凍土掩埋了數千年或上萬年的植物和動物殘骸，研究表明，其蘊藏的碳含量是目前大氣中碳含量的兩倍多。
張廷軍形容，這些碳以固態形式被封存在土裡，好比被凍在冰箱的菜。但一旦氣候變暖，多年凍土就會融化，封存的有機碳被分解成二氧化碳或甲烷，釋放到大氣中，加速氣候變暖。
在此之前，科學家們認為，掩埋在季節融化層之下的多年凍土，雖然在最近幾十年升溫較快，但北極多年凍土層融化仍然非常緩慢，需要很長的時間。
上述研究撥快了這個時間表。研究表明，在熱融湖泊下面，多年凍土在21世紀會快速融化，熱融湖下有機碳分解速度加快，遠比沒有被熱融湖覆蓋的陸地多年凍土融化、分解有機碳的速度快許多。
在張廷軍看來，這也是本研究的另一大創新，以前觀測主要是通過採樣的方式，在湖水錶面或湖冰表面觀測甲烷和二氧化碳通量，但基本不做預測，本研究向前更進一步，藉助模型模擬熱融湖下多年凍土融化速率預測未來。
但他同時謹慎表示，預測的準確性與凍土模型、碳分解過程中的微生物過程模型有關，模擬結果目前沒法驗證。此外，熱融湖下多年凍土裡碳含量具體有多少是未知的，這也是影響模式準確性的關鍵因素。當然最大的不確定因素，是氣候怎麼變，以多快的速率升溫。
雖然國內外對凍土研究相對較早，但在80年代末90年代初，才開始將土壤凍融過程及多年凍土加入氣候模式中的陸面過程模式。如今，多年凍土碳研究成為最熱門的方向之一。
科研人員在包括美國阿拉斯加在內的北極地區，已開展了大量工作。但多年凍土裡到底有多少碳，多年凍土融化後有機碳如何分解，以什麼速率分解，到底給大氣貢獻了多少二氧化碳和甲烷？這都是目前急需研究的關鍵科學問題。
張廷軍告訴記者，研究最讓人“糾結”的地方是，氣候變暖導致多年凍土退化有利於植被增長，植被又吸收二氧化碳，多年凍土到底是向大氣釋放碳，還是吸收碳，換句話說，是源還是匯，目前爭論很多，尚未有定論。
“現在對凍土的很多認識才開始，很多工作還需要進一步加強。”張廷軍舉例說，今年，他的團隊和美國地質調查局聯合發表了一篇北半球多年凍土區汞的文章，這也是有關多年凍土區汞研究的里程碑式成果。
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