马匹如何拯救永久冻土:新缓解策略具有巨大潜力

作者: Stephanie Janssen

来源: ScienceDaily

汉堡大学的研究发现,使用马群、野牛和驯鹿等大型食草动物可以显著减缓北极永久冻土的流失,理论上可以保存全球80%的永久冻土直到2100年。

北极的永久冻土正在解冻。随着这一过程,大量额外的温室气体可能被释放,加速气候变化。在俄罗斯,现在正在进行使用马群、野牛和驯鹿来对抗这一效应的实验。汉堡大学的一项研究刚刚在《自然》杂志的科学报告中发布,首次表明这种方法确实可以显著减缓永久冻土的流失。

理论上,全球80%的永久冻土可以保存到2100年,汉堡大学地球系统研究和可持续发展中心(CEN)的Christian Beer教授展示了这一点,他是北半球永久冻土的专家。如果不采取行动阻止,到2100年,世界上一半的永久冻土将解冻。这项新研究探讨了一种非传统的对策:重新安置大量的大型食草动物。灵感来自俄罗斯东北部城市切尔斯基的更新世公园。

俄罗斯科学家Sergey和Nikita Zimov二十多年前在那里重新安置了野牛、欧洲野牛、驯鹿和马群,并一直在观察其对土壤的影响。在冬季,切尔斯基的永久冻土温度约为零下10度;在零下40度的温度下,空气远冷。由于充足的降雪,有一层厚厚的雪覆盖,使地面免受寒冷空气的影响,保持“温暖”。当雪覆盖由于食草动物的踩踏而分散和压缩时,其绝缘效果显著降低,加剧了永久冻土的冻结。

Beer说:“这种对特别与气候系统相关的生态系统的自然操纵迄今几乎没有研究过——但具有巨大的潜力。”在俄罗斯进行的长期实验表明,当在一个1平方公里区域内重新安置100只动物时,它们将平均雪覆盖高度减少了一半。Christian Beer和他的同事们想要确定这在全球北极永久冻土上应用时会产生什么效果。动物的影响,至少在理论上,是否足以缓解大气强烈变暖并阻止永久冻土的解冻?

为了他的研究,Beer使用了一种特殊的气候模型,可以模拟全年陆地表面的温度过程。结果显示:如果排放继续不受控制地上升(最新的IPCC评估报告中的RCP 8.5情景),我们可以预期永久冻土温度将上升3.8度,这将导致一半的永久冻土解冻。相反,如果有动物群,地面只会变暖约2.1度——减少了44%,这将足以保存80%的当前土壤,如模型所示。

地球系统专家承认:“想象在整个北半球的永久冻土区域重新安置野生动物群可能是不切实际的。但结果表明,使用较少的动物仍会产生冷却效果。我们在这里展示的是一种有希望的方法,可以减缓我们永久冻土的流失,随之而来的是它们所含的巨大碳储量的分解和释放。”Beer和他的团队还考虑了这种方法的潜在副作用。例如,在夏季,动物破坏了地面的冷却苔藓层,使其额外变暖。

这一方面也在模拟中被考虑,但冬季雪效应的积极影响要大几倍。作为下一步,Beer计划与生物学家合作,以调查动物实际上将如何在景观中扩散。

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