为什么北极海底出现大型海底塌陷坑?

An iceberg in water
Climate change continues to reshape the Arctic.Image: Unsplash/Cassie Matias
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  • 北冰洋深处的海底正在出现塌陷坑。

  • 科学家认为,这些塌陷坑是长期气候周期的结果,而非气候变化所致。

  • 但是,随着气候危机持续重塑北极,他们表示,必须同时了解近海水下永久冻土的变化,这一点至关重要。

北冰洋深处正在发生一种不寻常的现象:北极海底出现塌陷坑,其中一些大到相当于一个城市街区!

这一发现发表于2022年3月的《美国国家科学院院刊》,其依据是对加拿大波弗特海进行的高分辨率水深测量。

“我们知道北极地貌正在发生巨大变化,但这是我们首次能够利用技术观测到近海也在发生变化,”研究联合负责人、蒙特雷湾水族馆研究所(MBARI)地质学家查理·保尔在新闻稿中表示。

科学家已观察到,北极永久冻土在海平面以上的部分正因气候危机而融化,并在陆地上引发塌陷坑,损坏基础设施,危害原住民社区。例如,与永久冻土融化相关的不稳定性可能是2020年俄罗斯一条河流发生大规模石油泄漏事件的部分原因。然而,并非所有北极永久冻土都位于地表之上。其中一部分在约1.2万年前末次冰期结束时,因冰川融化和海平面上升而被淹没。

直到现在,科学家一直无法直接观测这些永久冻土,但声呐与自主测绘机器人的结合,使科学家得以大致了解波弗特海底下永久冻土的状况。

研究人员在2010年首次开展勘测时,于离岸约110英里处发现了一片崎岖区域,该区域对应于更新世永久冻土的旧边缘,永久冻土《生命科学》杂志报道。为探究这一崎岖区域的成因,他们于2013年和2017年使用机器人,并于2019年使用声呐对该区域进行了勘测。他们发现,在此期间海底出现了新的陨坑。最大的陨坑长738英尺、宽312英尺、深92英尺。根据MBARI的说法,这相当于一个包含六层楼建筑的城市街区大小。

西伯利亚永久冻土研究员叶夫根尼·丘维林(未参与该研究)表示,这种变化的速度令人惊讶。

“永久冻土退化是一个缓慢的过程。我们通常讨论的是每年以厘米计的变化。而这里发生的已不仅是退化,还是一种质变。因此,我认为确实出乎意料,”丘维林对CNN表示,“文献中曾有人提出此类过程可能发生的假说,但这是人们首次直接观测到它们。”

与地表永久冻土融化不同,研究人员认为,这些塌陷坑并非由人为造成的气候变化所致。相反,他们认为这是始于末次冰期的一个长期过程的一部分。

“在缓慢流动的地下水系统中传递的热量,正在促使水下永久冻土分解,在某些区域形成大型塌陷坑,在其他区域则形成被称为琼丘的冰丘,”保尔对CNN表示。

不过,保尔指出,由于人类活动,北极整体正在迅速变化。

“虽然我们发现的水下塌陷坑是长期的冰期-间冰期气候周期的结果,但我们知道,北极的变暖速度快于地球上的任何地区,”保尔在新闻稿中表示。“随着气候变化持续重塑北极,我们必须同时了解近海水下永久冻土的变化,这一点至关重要。”

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