夏威夷有永久冻土,科学家们正竞相研究它,以免它消失

永久冻土——令人难以置信地——可以在夏威夷被发现,但调查显示,它随着时间的推移一直在缩小,部分原因是气候变化

A coat of snow surrounds the Mauna Kea Observatory on the Big Island, Hawaii.

雪覆盖着夏威夷大岛上的莫纳克亚天文台。

气候线 | 温和的热带夏威夷听起来像是地球上最不可能找到雪和冰的地方。然而,在冬季,一些岛屿链中最高山峰的顶端经常降至冰点以下,迎来一片神奇的白雪。

这还不是全部。在莫纳克亚山顶附近,这座夏威夷最高的山峰海拔近 14,000 英尺,还有另一个惊喜:两片稀有的热带永久冻土,这是一种与寒冷的北极最常相关的连续冻结的土壤。

莫纳克亚山是夏威夷唯一已知存在永久冻土的地方——而且它很可能正在消亡。调查发现这些地块随着时间的推移正在缩小。


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非营利性行星科学研究所的研究员诺伯特·肖格霍费尔说,按照地球变暖的速度,它们可能会在几十年内消失。他研究夏威夷的永久冻土已经多年了。

他说:“天气越来越暖和了。” “因此,永久冻土不可能在那样的环境下生存。”

肖格霍费尔的研究主要集中在其他行星上,例如火星。他对夏威夷不寻常的永久冻土产生兴趣,是因为它与外星景观的潜在相似性;地球上非常寒冷、裸露的区域有时可以帮助科学家了解其他行星上的情况。

但他的动机多年来发生了变化。

他说:“经过多年的研究,我发现它并不是火星冰的理想类比。” 由于山上季节性融雪量,它太湿了。

相反,他说,“我认为我所做的真的变成了一个环境项目,而不是一个行星项目。”

夏威夷的永久冻土最初是由研究员阿尔弗雷德·伍德科克在 1969 年进行科学记录的。当时,他推测它可能可以追溯到 10,000 多年前结束的更新世时代。但据肖格霍费尔说,这“纯粹是猜测”。

他说:“它可能更年轻,可能是最近形成的,” ——甚至可能是在 19 世纪中期结束的所谓的小冰期期间形成的。

所有科学家可以肯定的是,它一定是在该地区比今天冷得多的时候形成的。

有几个因素使其多年来得以持续存在。永久冻土块坐落在莫纳克亚山顶附近的两个陨石坑的怀抱中,这有助于遮挡它们免受阳光照射。雪在存在时,也会反射阳光。

地表温度仍然趋于徘徊在冰点以上几度。但是,由于一些涉及雪和冰的位置以及水在土壤顶层融化和渗透的方式以及在地面和大气之间传递热量的复杂过程,地下土壤往往比地表更冷。

它不是热带地区唯一存在永久冻土的地方。阿拉斯加大学费尔班克斯分校的研究员吉尔川健二说,墨西哥和秘鲁安第斯山脉的高山以及坦桑尼亚的乞力马扎罗山上都有一些地方,他多年来一直与肖格霍费尔合作研究永久冻土。他曾周游世界记录这些地点。

吉尔川补充说,但在如此靠近赤道的地方,永久冻土通常只存在于海拔 17,000 英尺以上的地方。夏威夷尤其不寻常,因为它的永久冻土仅存在于 13,000 英尺以上。

现在,气候变暖正在追赶上它。肖格霍费尔说,早在 1969 年,伍德科克就观察到该区域已经出现了融化的危险。

在当今已知的两个地块中,伍德科克在首次发现时详细描述了一个地块。当时,它的直径至少为 80 英尺,深约 30 英尺。

肖格霍费尔和他的同事在 2016 年进行了地球物理调查,以了解该地点自那以来的变化。他们发现它更小更浅,这是他们在 2017 年报告的,并在今年另一篇论文中再次强调的。

肖格霍费尔说:“它正在从四面八方缩小。”

吉尔川认为,地球厄尔尼诺和拉尼娜周期的近期变化——导致太平洋温度周期性变化的自然气候周期——可能正在帮助加速融化。

肖格霍费尔说,但人类造成的全球变暖将是棺材上的最后一颗钉子。他估计,较大的地块可能会在几十年内消失,而较小的地块“甚至更短时间”。

永久冻土正在世界各地融化。这是北极地区的一个主要问题,那里可能造成的后果很严重。融化的永久冻土会向大气中释放大量导致气候变暖的二氧化碳和甲烷,进一步加速全球变暖的速度。它还会导致地面变软和下陷,威胁到树木、建筑物和其他基础设施的倒塌。

在夏威夷,由于永久冻土地块非常小,这些影响可能是微乎其微的。

但随着莫纳克亚山变暖和融化,可能会产生严重的文化影响。莫纳克亚山是夏威夷原住民传统中的神圣之地,是礼拜场所和众神之家。与这座山相关的神灵中有雪之女神波利亚胡。

然而,研究表明,随着气温升高,莫纳克亚山的降雪面临危险。一项2017 年的研究发现,如果夏威夷的气温再升高几度,到本世纪末降雪将“几乎消失”。

如果肖格霍费尔是对的,那么永久冻土将在此之前很久就消失了。

他说,它的消失是气候变化正在重塑地球的“有力证明”。它提醒人们,随着世界变暖,研究一些正在消失的自然奇迹的时间可能所剩无几。

他说:“我们真的只是想在它消失之前研究它。”

经 POLITICO, LLC 许可,转载自 E&E 新闻。版权所有 2023。E&E 新闻为能源和环境专业人士提供重要新闻。

Chelsea Harvey covers climate science for Climatewire. She tracks the big questions being asked by researchers and explains what's known, and what needs to be, about global temperatures. Chelsea began writing about climate science in 2014. Her work has appeared in The Washington Post, Popular Science, Men's Journal and others.

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