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永久冻土并非永久不变。在整个北极地区，大片曾经坚固冻结的土地已经开始融化。如果西伯利亚洞穴中保存的记录是准确的，如果气温持续升高，该地区的更多部分可能会融化。
牛津大学的地球科学家安东·瓦克斯领导了一个国际专家团队，其中包括伊尔库茨克的阿拉伯卡洞穴俱乐部，他们在西伯利亚各地以及中国戈壁沙漠中采集了被称为石笋和钟乳石的细长洞穴生长物样本。研究人员从六个洞穴中采集了这些洞穴沉积物样本，然后通过石头中放射性粒子的衰变，重建了大约过去 50 万年的气候。研究人员在 2 月 21 日发表在《科学》杂志上的在线研究报告中写道，当洞穴上方的地面冻结时，没有水渗入其中，这使得这些地层成为“永久冻土形成之前温暖时期的遗迹”。
该研究的细节表明，大约 40 万年前，即使在西伯利亚，条件也足够温暖，这些矿物沉积物能够形成，当时全球平均气温比现在高 1.5 摄氏度。它还表明，当时勒拿河地区没有永久冻土，因为足够的水渗入最北端的洞穴，使得地层增长了大约 8 厘米。
事实上，那是列德亚纳·伦斯卡亚洞穴中地层最后一次生长，尽管其他更南部的洞穴显示出多个与其它较温暖时期重合的生长时期。“当全球平均气温比现在高 1.5 摄氏度时，连续永久冻土的边界区域就开始退化，”瓦克斯解释说。“这样的变暖是一个阈值，在此之后，连续永久冻土带开始容易受到全球变暖的影响。”
由于瓦克斯所指的现在是“工业化前的全新世晚期”，这意味着地球已经走了一半以上，经历了迄今为止的 0.8 摄氏度升温。这样的融化绝非小事，因为永久冻土覆盖了北半球近四分之一的陆地，并储存了大约 1700 吉吨的碳，大约是目前大气中捕获热量的碳的两倍。如果永久冻土进一步融化，大部分碳最终会进入大气层。
这可能没有发生在 40 万年前的温暖时期，即科学家所知的海洋同位素阶段 11，该阶段的特点是格陵兰岛上有北方森林和海平面升高。“融化可能非常短暂，因为最北端洞穴的钟乳石中沉积的层相对较薄，”瓦克斯说——事实上太薄了，无法确定温暖时期持续了多长时间。“在 MIS-11 期间，我们没有看到大气中的二氧化碳或甲烷有任何异常增加。”如果这些洞穴中的记录是准确的，戈壁沙漠未来可能会受益，享受到更湿润的条件。
目前尚不清楚如果全球平均气温持续升高，直到与很久以前的温度相匹配，这种融化会向北延伸多远。“现在我们正在寻找西伯利亚北部的洞穴，其中有洞穴沉积物来回答这个问题，”瓦克斯指出，并补充说，根据历史报告，最北端的洞穴已经比 18 世纪末温暖得多。可以通过从北极河流三角洲或湖泊中采集沉积物岩心进行进一步研究，但这仍然是一项艰巨的任务，因为该地区非常广阔和偏远。但是，已经很清楚的是，全球气候比现在稍微温暖一些就足以融化更多的永久冻土——最北可达北纬 60 度。
美国国家冰雪数据中心的科学家凯文·谢弗说：“这些结果的潜在影响扩展到全球政策：这些结果表明，即使我们达到正在谈判中的 2 度 [C] 升温目标，融化的永久冻土也可能释放出大量的碳。”他也研究过永久冻土，但没有参与这项他自己所说的“伟大的科学”工作。“永久冻土缓慢融化，碳将在两到三个世纪内释放到大气中。”
已经，这种融化的北极冰——无论是在地下还是在海上——进一步开放了该地区的资源勘探，尤其是石油。与此同时，大融化将使石油开采变得更加昂贵——由于地面在它们下方移动，管道、道路等基础设施的数十亿美元投资将受到损坏。