2022·中國科普月｜北極海底的快速變化被淹沒的永久凍土解凍

MBARI研究人員及其合作者的一項新研究首次記錄了淹沒在北冰洋邊緣水下的永久凍土是如何影響海底的。該研究于2022年3月14日發表在《美國國家科學院院刊》上。

許多同行評審研究表明，永久凍土解凍會造成不穩定的土地，對道路、火車軌道、建筑物和機場等重要的北極基礎設施產生負面影響。這種基礎設施的修復成本很高，預計影響和成本將繼續增加。

MBARI研究人員及其合作者使用先進的水下測繪技術，發現，由于永久凍土融化，海底正在發生巨大變化。在一些地區，形成了深沉洞，有些比六層建筑的城市街區還要大。在其他地區，被稱為pingos的冰山丘從海底升起。

MBARI地質學家、該研究的主要作者之一Charlie Paull說，我們知道北極景觀正在發生重大變化，但這是我們第一次能夠部署技術，看到近海也發生了變化。這項開創性的研究揭示了如何檢測海底永久凍土的解凍，然后在基線建立后進行監測。

雖然陸地北極永久凍土的退化部分歸因于人類驅動的氣候變化導致的年平均溫度上升，但研究團隊記錄的與海底永久凍土相關的海底變化來自與我們從上一個冰河時代出現有關的更古老、更慢的氣候變化變化。幾千年來，前永久凍土的向海邊緣似乎也發生了類似的變化。

“該地區海底溫度的長期數據不多，但我們擁有的數據并沒有顯示變暖趨勢。相反，海底地形的變化是由緩慢移動的地下水系統中攜帶的熱量驅動的，”Paull解釋道。

加拿大自然資源部地質調查局的研究科學家Scott Dallimore與Paull一起領導這項研究，他說，這項研究是過去十年的國際合作促成的，該合作提供了訪問現代海洋研究平臺的機會，如MBARI的自主機器人技術和由加拿大海岸警衛隊和韓國極地研究所運營的破冰船。加拿大政府和居住在博福特海海岸的因努維亞魯伊人高度重視這項研究，因為所描述的復雜過程對評估地危害、創造獨特的海洋棲息地以及我們對生物地球化學過程的理解有影響。

背景

加拿大博福特海是北極的偏遠地區，直到最近，隨著氣候變化推動海冰的退縮，科學家才開始進入。

自2003年以來，MBARI一直是與加拿大地質調查局、加拿大漁業和海洋部以及自2013年以來與韓國極地研究所研究加拿大博福特海海底的國際合作的一部分。

MBARI使用自動水下車輛（AUV）和船舶聲納將海底的測深測度映射到一米平方米的網格分辨率，或大致相當于餐桌的大小。

Paull和研究人員團隊將于今年夏天乘坐韓國破冰船R/V?Araon返回北極。與MBARI的長期加拿大和韓國合作者一起進行的這次旅行，以及美國海軍研究實驗室的加入，將有助于完善我們對海底永久凍土衰減的理解。

MBARI的兩輛AUV將非常詳細地繪制海底地圖，MBARI的MiniROV（便攜式遙控飛行器）將能夠進一步勘探和取樣，以補充測繪調查。

大衛和露西爾·帕卡德基金會、加拿大地質調查局、加拿大漁業和海洋部以及韓國海洋和漁業部（KIMST贈款編號1525011795）。

故事來源：

蒙特雷灣水族館研究所提供的材料。注意：內容可以根據樣式和長度進行編輯。

相關多媒體：

MBARI地圖和研究船

期刊參考：

查爾斯·K。Paull，Scott R。Dallimore、Young Keun Jin、David W.Caress、Eve Lundsten、Roberto Gwiazda、Krystle Anderson、John Hughes Clarke、Scott Youngblut、Humfrey Melling。與北極海底永久凍土退化相關的快速海底變化。美國國家科學院院刊，2022年；119（12）DOI:10.1073/pnas.2119105119

標簽： 永久凍土 地質調查局