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TUhjnbcbe - 2024/8/16 23:59:00

北极快速解冻,对人类来说一方面意味着北冰洋通航,以及开发利用的机遇多多,中一方面则意味着人类面临着巨大挑战。《国家地理》网年9月号发布作者克雷格韦尔奇(CraigWelch)及摄影师凯迪奥林斯基(KatieOrlinsky)的文章,题为《北极永久冻土正在快速融化,将影响我们所有人》,他们采访了西伯利亚东部的更新世公园及其创建人,俄罗斯民间科学家季莫夫父子试图恢复北极草原应对气候变化,希望使人类的未来“不彻底悲惨”。

季莫夫父子相信,在冰河时期,大型食草动物帮助维持了富饶的北极草原,部分原因是给草地施肥。为了希望能恢复干旱的草原,同时也减缓永久冻土的解冻融化,他们正在把野马和其它食草动物引进到科雷马河一条支流旁边的一个地方——他们称之为“更新世公园”。

谢尔盖季莫夫(右)和他的儿子尼基塔管理着俄罗斯切尔斯基的科雷马河边一个北极研究站。老季莫夫最先发现永久冻土储存的碳比科学家们曾经认为的要多得多,其中一些正随着气温升高而逃逸出来。

在巴塔盖卡坑的峭壁上,可以看到北极永久冻土的古老土壤,冻土里保存着数千年前冰河时代死亡的树叶、草和动物的有机残骸。直到现在,这些残骸所有的碳都被安全地固定在封冻的土地里。(摄影凯迪奥林斯基KatieOrlinsky)

尼古拉和斯维特拉娜亚格洛夫斯基是一对土生土长的夫妇,他们仍然在切尔斯基附近的科雷马河上以狩猎和捕鱼为生。他们的一些邻居不得不搬到了城里,不断融化的永久冻土正在淘空岸边的房子,地形也更加难以通行。

季莫夫第一次来切尔斯基是年代,当时是一名大学生,帮助测绘一次考察的地图。他喜欢这片远离苏联权力中心的遥远的、与世隔绝的、杳无人烟的荒凉景色,黑暗的冬季让人有时间来思考。他几年后又回到切尔斯基,并且建立了这个东北科考站,起初是俄罗斯科学院主办的。如今,这里归他自己所有,而且由他和儿子尼基塔(Nikita)一起经营管理,暂时靠一些二手设备和一点小本经营着。不过,这个科考站吸引着世界各地的北极科学家。

年夏季的一天,我和摄影师凯迪奥林斯基(KatieOrlinsky)与季莫夫一起乘一艘老旧的小艇运送物资到阿巴切克湾(Ambarchik)的一个碳监测设施,阿巴切克位于科雷马河北冰洋入海口的附近。那里原本是一个囚犯中转站,关押去斯大林的集中营的囚犯,苏联时期的遗迹到处都是。我们沿一条人行道穿过海绵似的草地,人行道是用一连串旧蒸汽散热器铺成的。季莫夫胸宽体壮,长长的白发盘在贝雷帽里,一边走一边用一根金属杆探测着地面。近来他一直这样作,为的是检查坚硬永久冻土的深度。

永久冻土是常年冻结的土地,上面覆盖着几英尺厚的植物碎屑和污泥。这层土壤被称为活跃层,通常每年夏季都会融化解冻,冬天再重新冻结,保护着永久冻土不受上面不断升高的热量影响。但是,年春天,尼基塔的一名工作人员发现,在漫长而黑暗的极夜里,切尔斯基周围地表附近的污泥根本没有冻结。这是前所未闻的:西伯利亚的1月份极度寒冷,人类的呼气都可以冻结,发出叮当作响的声音。土著民族雅库特人称之为“星星的低语”。苏联人曾经常常把重型飞机降落在科雷马河上,30英寸以下的土壤应该已经冻结了。然而,土地仍是软的。

“3年前,我们的永久冻土之上土地的温度是零下3摄氏度(华氏27度),”谢尔盖季莫夫说:“后来是零下2度,再后来是零下1度,今年,温度是零上2度。”

在某种程度上,这并不令人震惊。自19世纪末以来,全球的5个最温暖年份就是年之后的这5年,而且北极区变暖要比全球其它地区快2倍多,因为北极失去了帮助降温的海冰。年,格陵兰的苔原遭遇了已知最严重的野火。在我们到达西伯利亚之前几天,挪威位于北极圈以北英里的拉克塞尔夫的气温达到了酷热的32摄氏度(华氏90度)。北极驯鹿躲在公路隧道里寻求救助。

50年来,全球永久冻土的温度一直在上升。在阿拉斯加的北坡自治市镇,30年内急剧上升了11华氏度。永久冻土的局部解冻融化,特别是开发扰乱了地表并有热量渗透的村庄里,岸线遭到侵蚀,公路和学校遭到破坏,管线破裂,北极区猎人储存海象肉和北极露脊鲸鲸脂的冰窖坍塌。温暖的夏季已经在扭曲着北极居民的生活。

然而,季莫夫在年记录的却有点不同,那是对北极以外的也有影响的事情:一种冬季解冻。嫌犯就是大雪,尽管这有点自相矛盾。西伯利亚很干燥,但在年之前的几个冬天里,这里严严实实地盖着厚厚的雪。这雪就像一床毯子,把夏季的热量圈闭在土壤中。就在距切尔斯基11英里的一个研究站,德国马克斯普朗克生物地球化学研究所的马赛厄斯(MathiasGoeckede)发现,5年之内雪的厚度翻了一倍。到年4月,活跃层的温度已经升高了10华氏度。

这种现象不只限于西伯利亚。弗拉基米尔罗马诺夫斯基(VladimirRomanovsky)是阿拉斯加大学费尔班克斯分校的永久冻土专家,多年来,他在阿拉斯加约个地点都观察到活跃层完全冻结到1月中旬。但因为这些地方最近一段时期也遭遇了大雪,活跃层冻结首先延续到了2月份,然后延续到了3月份。年,罗马诺夫斯基的8个费尔班克斯附近的观察点,以及阿拉斯加西部苏厄德半岛上的12个观察点则根本没有充分冻结过。(译注北极圈极夜、南极圈极昼出现在北半球冬季。每年9月22~24日秋分过后,北极附近出现极夜而进入冬季,直至来年3月20~21日春分北极附近重新出现极昼后进入夏季。)

在全球范围内,永久冻土含有1.6万亿吨碳,是大气层中碳含量的两倍。谁都不希望它全部或者大部分解冻。直到最近,研究人员还认为永久冻土最多可能释放其10%的碳。即使如此,还被认为这种解冻也会要花80年之久。

可是,当活跃层在冬季停止冻结时,解冻加速了。温度升高让微生物一年到头都在吞咽土壤中的有机物质,同时排出二氧化碳或沼气,而不只是每年夏天的短短几个月。而这种冬天的热度自行向下扩散进入永久冻土,使其更加快速地解冻融化。

“我们的许多假设正在瓦解,”美国哥伦比亚大学的大气化学家罗伊辛康曼恩(RóisínCommane)说,她是跟踪飞机的碳排放。她和同事发现,自年以来,阿拉斯加北坡初冬涌出的CO2总量已经增加了大约73%。“我们一直在努力了解北极区将会发生什么,”康曼恩说:“但是,当太阳落下去(进入极夜)之后,那才是真实故事开始的时候。”

几个下雪的冬天并不能形成一种趋势,去年冬天,切尔斯基的雪就少多了,而土壤重新冷了很多。费尔班克斯下的雪也少了,然而,在阿拉斯加的罗马诺夫斯基的一些观察点,活跃层重新保存了足够的热量以防止完全冻结。

“这真的令人惊讶,”马萨诸塞州林洞研究中心副主任马克斯福尔摩斯(MaxHolmes)说:“我很大程度上一直把永久冻土解冻融化想象成一种缓慢而稳定的过程,也许这5年是一段奇怪的时期。可是,如果不是呢?如果情况变化更快得多,又会怎么样呢?”

如果这种变化变得自我强化时又会怎么样呢?比如北极海冰已经出现的这种情况。海冰反射阳光,使其下面的海洋保持寒冷。但是,随着海冰融化,黑暗的海洋吸收了那些热量,这些热量再融化更多的海冰。

一般来说,这种反馈回路开始起作用的临界点很难预测。“我们知道,有一些临界值我们并不想越过,”斯坦福大学伍兹环境研究所主任克里斯菲称德(ChrisField)说:“可是,我们并没有准确地知道哪里是临界点。”

对于永久冻土,有太多的东西我们看不到。永久冻土覆盖了比美国大2倍多的区域,居住的人口却只有纽约市的一半,住在世界上最难接近的一些地方。直接监测的永久冻土只有一点点。相反,科学家们研究着几小片冻土,远程跟踪着另外几块地区,并且对其余地区进行推断,不像北极海冰那样可以通过卫星进行整体测量。北亚利桑那州立大学永久冻土专家特得索尔(TedSchuur)说:“海冰发生的状况可以在线准确跟踪。对于永久冻土,我们几乎没有监测,几乎没有手段来测量所发生的状况。”

季莫夫父子关于北极永久冻土的过去和未来的愿景中,野生动物也扮演着主角,但这些野兽比海狸大得多,它们对永久冻土的影响更直接。谢尔盖季莫夫长期以来一直认为,在更新世大草原上,遍布成群结队的野牛、猛犸象、马和驯鹿,它们不仅仅只是吃草,在维护着草原。它们用自己的粪便给草地施肥并把它踩入土壤,同时践踏着苔藓和灌木、扯掉树苗。

自上次冰河时期以来,西伯利亚东部那些干燥而肥沃的草原已被潮湿的苔原所取代,北部以苔藓为主,越往南则以越森林为主。据季莫夫说,这种变化的关键推手之一是人类的猎人,他们在大约1万年前的捕杀使大型食草动物种群数量锐减。因为没有了食草动物给土壤施肥,草也枯萎了;因为没有草吸收雨水,土壤变得更加湿润;苔藓和树木因此而占了上风。但是,如果人类没有在几千年前把这种生态系统推过临界点,西伯利亚仍然会有猛犸象在吃草。

大约25年前,在切尔斯基附近的低地上,季莫夫创建了一个56平方英里的示范项目,名为更新世公园。他的想法是把大型食草动物引进回来,看看它们是否能把草原恢复过来。经过一番努力,他和尼基塔用围栏终于把野马围了起来。然后,他们用卡车从贝加尔湖运来牦牛和绵羊。去年春天,尼基塔从丹麦拖来12头野牛,使用过卡车和驳船,经过了穿越俄罗斯英里的旅行。年,季莫夫与哈佛大学遗传学家乔治丘奇(GeorgeChurch,丘奇认为自己应该可以克隆猛犸象)进行通力了合作,希望有一天,这些现在已经灭绝的野兽将会在更新世公园里四处游荡,在这个人类世里生生不息,繁荣昌盛。

这个公园是对谢尔盖季莫夫的假设的终极检验,他希望这是对未来气候变化的一种对冲。草地,尤其是被雪覆盖的草地,比黑森林反射的阳光更多。食草动物夯实了厚厚的积雪,让热量得以从土壤中逃逸。这两者都使土地变凉。如果野生动物能够恢复草原,就可以减缓永久冻土的解冻融化,从而减缓气候变化。然而,要想做出真正的改变,必需在整个北极区数百万英亩的土地上放养相当于数千个动物园的动物数量。

季莫夫父子说他们英亩的公园里的证据很有希望。这个公园即使只有来头动物,其草地也比周围地区的土地要凉得多。

毫无疑问,季莫夫父子的雄心壮志与公园的现实之间存在着巨大的差距。一天下午巡游时,我和奥林斯基踩着浸水的草地去一片沼泽看野马。一头孤零零的野牛躲在远处。尼基塔让我们上了一辆八轮迷你坦克,载着我们冲过杨柳林。爬了一段陡坡后,我们辗过了几棵细小的落叶松。这就是他需要巨型食草动物的原因,尼基塔说:“目前,我还没有一种动物能毁掉这些树。”他花了很多时间筹集资金,最近一次是在加州,与前州长杰里布朗(JerryBrown)等关心此事的人亲切交谈,只是为了让这个概念的证明继续下去。

这个概念不乏其批评者。一些科学家对季莫夫父子关于更新世究竟有多少大型动物在西伯利亚游荡的估计提出了质疑,或者坚持认为他们的生态变化理论,无论是过去还是现在的,都过于简单。最重要的是,大多数批评似乎都指向季莫夫父子的大胆。林洞研究中心的马克斯福尔摩斯对他们非常了解,他在他们的工作中看到了天才的火花。福尔摩斯说,季莫夫父子“处于前缘”,“但那往往是大创意和大变革起源之处。”

在更新世公园外,现代世界对北极变暖的反应是自鸣得意。几十年来,我们一直忽视气候变化的证据,指望事情不会变得太糟。我们指望的技术进步似乎总是遥不可及。尽管气候科学家(尤其是冻土专家)说所有迹象都表明有必要采取紧急甚至大胆的行动,我们还是照样视而不见。

季莫夫父子不同,他们一生都在与一个无情的环境作斗争,而环境仍然是顽固不化。他们提出,努力通过恢复北极草原来拯救永久冻土,真的比指望人类迅速重建全世界的能源系统疯狂得多吗?也许,我们需要一点点疯狂。

“应对气候变化需要多方面的多种行动,”尼基塔如此说。只有把凡此种种全部结合起来,我们才能使未来“不彻底悲惨”。(海豆芽摘译自国家地理杂志网nationalgeographic.

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