冰下的危险

地球目前处于“冰窖”状态。冰雪区域(冰冻圈)对今天的气候系统来说，比地球历史上大部分时期的温暖“温室”条件更大、更重要。冰冻圈的主要特征之一是永久冻土—澳门万博公司—温度在0°C或0°C以下两年或更长时间的地面。这种永久冻土的厚度从几毫米到1.5公里不等，其厚度估计为16-21x10⁶公里²地球表面，特别是在高纬度和高海拔地区。但现在，随着气候变暖，永久冻土开始融化，并造成了一系列我们必须解决的环境危害。

碳排放问题

俄罗斯是地球上永久冻土面积最大的国家，大约7-9.5x10⁶公里²．西伯利亚低地的许多永久冻土富含地下冰和碳，主要是由过去冰河时代的风吹灰尘(淤泥)堆积而成。随着永久冻土通过积累的灰尘向上生长，它吸收了冰和碳——后者来自冰河时代生态系统的动植物遗骸，该生态系统以长毛猛犸象和相关的巨型动物而闻名。这些动物赖以为生的许多植物的根已经在永久冻土中保存了数万年。

现在，随着冻结的有机碳解冻，它可以被生活在土壤中的微生物分解。在干燥、通气的条件下，微生物产生二氧化碳(CO₂)，而在淹水、缺氧的条件下，它们会产生甲烷(CH₄)。在全球范围内，陆地永久冻土地区的碳含量(冻结在泥炭、土壤和沉积物中)大约是目前地球大气中碳含量的两倍。据估计，其中5-15%的碳易被释放，主要是CO₂根据最新的气候变化预测，在21世纪。这一数量与全世界土地利用变化(如森林砍伐)向大气中释放的碳大致相似，尽管它比化石燃料排放释放的碳少一个数量级。

疾病风险

永久冻土融化的另一个风险是疾病的死灰复燃。西伯利亚西部的亚马罗-涅涅茨地区是驯鹿养殖和碳氢化合物开采的重要地区，2016年7月和8月期间发生了三次炭疽疫情。感染导致一名12岁男孩、2300多只驯鹿和至少四只狗死亡;另有24人被确诊感染。这些感染归因于土壤最初受到驯鹿炭疽疫情的污染，主要是在19世纪末^th20岁出头^th世纪。自那以后，土壤一直冻结在永久冻土中，但异常的夏季高温(高达35°C)——比如2016年——融化了近地表的永久冻土，释放出孢子，导致自1941年以来首次爆发。

Megaslumps

最后，随着地下冰的融化，地面也会下沉，形成“巨型块状物”。成百上千平方公里的西伯利亚低地，比如西伯利亚中部的雅库茨克附近，拉普捷夫海和东西伯利亚海沿岸，到处都是洼地和山体滑坡。地球上已知最大的巨岩位于雅库特北部Verkhoyansk地区的Batagaika，深达86米，超过81万米²．这种解冻特征促进地质澳门万博公司和地球化学过程，可改变土地的形态和基底的物理性质，导致沉积物、溶质和有机碳大量流入河流、湖泊和沿海系统。

然而，尽管俄罗斯的永久冻土存在问题，但它也代表着一种重要的科学资源。其中保存的环境变化记录可以追溯到数十万年前，可以帮助我们评估过去温暖和潮湿的气候对欧亚大陆北部的影响。这里还保存着从微生物到猛犸象的生物遗骸。在毛犀牛和洞穴狮的遗骸中发现的细菌可以将石油成分分解成水和CO₂，并有可能被用于制造未来的生物制品，以清理石油泄漏。

随着北极和亚北极广大地区冰雪冻土的升温和融化，我们需要相应地调整我们的活动。最大的挑战涉及不断变化的生态系统及其生物地球化学后果，管理自然资源的勘探和利用，以及开发有弹性的基础设施。俄罗斯人在永久冻土上生活的经验是无与伦比的，因为俄罗斯在永久冻土上的城镇比其他任何国家都多。在未来几十年，将有许多机会进行国际合作和分享科学和工程技能，以适应永久冻土融化。

朱利安·默顿(Julian Murton)是英国苏塞克斯大学永久冻土科学教授