永凍土

過去科學家曾預測，北極永凍土將如「碳炸彈」爆炸般噴發出二氧化碳和甲烷。但美國地質調查局（USGS）的新研究顯示，北極永凍土雖不至發生如此戲劇化的情況，仍可能隨著全球暖化，碳炸彈緩慢釋放，惡化氣候變遷。北極加速升溫 千年土壤解凍北極苔原下的土壤儲藏了超過1兆噸的碳，是人類工業革命起排放量的兩倍。「我們整理相關研究結果，認為凍土層將緩慢地釋放二氧化碳，截至2100年的釋放速度，以對碳循環的效應而言，可能等同於目前熱帶雨林的砍伐速度。」USGS資深科學家A David McGuire回顧一系列凍土融化相關的研究後指出。人類活動造成的氣候變遷，讓北極空氣溫度上升速度變快，達到全世界平均的兩倍。過去30年上升了0.6℃，導致地底明顯升溫。1980年代起，凍土平均溫度增加了5.5℃。在部分地區，此效應讓溫度上升至超過凝固點，冰凍了數千年的土壤開始分解，釋出二氧化碳。科學家擔心這可能和氣候變遷形成惡性循

本系列專欄曾提過，科學家擔憂全球暖化可能導致世界上許多永凍土 （Permafrost，即超過2年維持在攝氏零度以下的低溫土層）解凍。解凍後的土壤將釋出大量溫室氣體，加速氣候變遷，導致更多永凍土被解凍，形成典型的正反饋循環 （positive feedback loop）。科學家測量發現，南方永凍土地區已經開始解凍，並且勢必將有更多永凍土步上後塵。就算從今天起全面停止人為溫室氣體排放，由於氣候系統的慣性作用，全球溫度仍將上升攝氏0.6度左右。不僅如此，由於極地放大效應（polar amplification）的緣故，人為排放對永凍土地區的影響程度，會比對全球暖化整體影響多上5成左右。不過，根據2012年《生物地球科學》（Biogeosciences）期刊上一篇模型研究顯示，如果全球溫室氣體排放減少得夠快、夠多，能達成世界既訂目標，限制全球均溫較工業化前上升幅度在攝氏2度以內，那麼世界上大部分

《美國國家科學院院刊》發表的一項研究顯示，一個沉睡了至少3萬年的古代病毒「復活」過來，恢復了傳染能力。這個被命名為西伯利亞陶罐病毒（Pithovirus sibericum）的古代病毒，屬於10年前發現的巨病毒的其中一綱。這些病毒有異於其他病毒，他們大得可以直接用顯微鏡觀察。法國馬賽大學國家科學研究中心的讓-米歇爾·克拉維利教授說：「這是我們首次看到一個病毒在經過這麼長時間之後還保持傳染力。」研究人員相信，還有其他更致命的病原體鎖在西伯利亞凍土中。自1970年代起，永久凍土後撤，厚度減少，氣候轉變的預測顯示凍土將進一步減少，變得更容易進入。克拉維利教授警告，暴露深層凍土可能掀起新的病毒威脅。他說，工業開發一旦展開，人們將會進入深層凍土層周圍。經過開採和鑽挖，這些凍土層會被穿透，就是危險所在。克拉維利教授他指出，如果天花病毒像攻擊阿米巴原蟲的病毒一樣真的生存過來，那麼天花只是從地表消滅了，而

一篇刊登於英國「自然」（Nature）期刊的研究表示，永凍土層融化、大量排碳對全球暖化造成的威脅，會遠比預估嚴重。永凍土冰原覆蓋北半球約1/4土地，其本質上是碳的儲存庫，冰封著數百萬年前死亡的動植物遺骸。學者擔憂，隨著氣溫上升、土壤解凍，會將甲烷和二氧化碳釋放到空氣中。估計到2100年，永凍土層的碳排放量可能是先前預估的「1.7至5.2倍」，視地球表面暖化的速度而定。現今所有造成全球暖化的排放溫室氣體元凶中，濫伐森林佔20%。依量來看，永凍土排放的溫室氣體量大約和今日濫伐森林釋放的二氧化碳一樣多，然而，永凍土排碳對氣候造成的影響比濫伐森林要多2.5倍，因為排放的氣體大多是甲烷，其造成的溫室氣體效應遠高於二氧化碳。雖此篇論文觸及氣候科學中引發高度關心的議題，但是這個領域的不確定性也很高。

世界最北的陸地史瓦巴特（Svalbard）群島，也是世界最北的殖民地，總人口只有2000多人。北緯78.3度的首府長年市（Longyearbyen），位於斯匹次卑根（Spitsbergen）峽灣邊，冷清得只有一條街。附近的房子漆著紅、橙、翠綠、海藍，整齊排成一列，鮮豔的色彩溫暖了冰荒野地的單調，遠遠望去，像是繪本中的童話小屋，令人莞爾。史瓦巴特群島一帶豐富的動、植物生態教人驚嘆。我們乘著小艇沿著Ckrosfjorden峽灣航行；小艇隨著海浪旋律飄搖，欣賞壯麗的摩納哥冰河(Monaco Glacier)，海面平靜如鏡，倒映著蔚藍的天空，感覺有如幻影，卻又真實存在。黑足三趾鷗（Black-legged Kittiwake）悠游波光水影間，隊員衣著的鮮艷色彩倒影水舞，妝點這片寧靜的世界。寧靜中，偶爾傳來一陣冰塊的迸裂聲，緊接著，是嘩啦啦水花四濺的聲音。最讓人驚豔的是一座海鳩（Guillemot）

亞洲最長的河流：長江，其源區環境面臨急劇退化。作者採訪了一位剛剛結束對此生態脆弱區域進行調查的科學家。青藏高原長江源區的生態環境，「已經到了怵目驚心的地步。」長江源區生態環境地質調查專案負責人辛元紅說。這一調查專案由中國政府開展於2005年6月至2008年10月，該專案顯示，全球氣候變暖，地處青藏高原腹地的長江源區生態地質環境對此尤為敏感，冰川退縮、多年凍土萎縮、植被退化、沼澤濕地減少以及水資源減少。 消失的「固體水庫」 沱沱河、楚瑪爾河和當曲這三條河被稱作「長江三源」。1978年中國長江源考察隊到達當曲源頭多朝仁，海拔5395米的霞舍日阿巴山坡面上流出一股小水，這裏被定為長江的源點。 2006年9月10日，辛元紅在這裏發現，資料記錄中的冰川所在處，因為冰川退化，當年的長江源點已經找不到，長江在這裏失蹤了。 「冰川被稱為高原河流的固體水庫，一旦冰川徹底退化，那些主要由冰川補給的河流便會由

儘管對一般民眾而言，2007年冬天也許濕冷如昔，一項新研究卻證實，在全球尺度之下，氣候暖化正廣泛改變著全世界的自然生態。這項研究整合數十年來未曾綜合分析過的資料，發現人類活動所造成的增溫，影響了整個地球的物理環境與生物系統。主持研究的科學家羅森斯薇格（Cynthia Rosenzweig）隸屬於NASA哥達德太空研究中心（GISS）與哥倫比亞氣候系統研究中心（CCSR），她表示，「氣候因為人類活動增加溫室氣體排放而受到影響，在全球尺度下，暖化衝擊了整個物理與生物系統。」羅森斯薇格與來自世界其他10個研究單位的科學家合作，分析1970年以來期刊論文中的相關資料，包括物理環境方面的829篇，以及動植物系統方面的28800篇。以往類似的研究只針對單一現象或小區域，本次的分析結果則揭露了橫跨整個大陸的改變狀況。

西伯利亞東北端的雅庫特，含有長毛象時代土壤的永久凍土帶，面積大約有法國和德國國土面積總和，而這樣的永久凍土層在西伯利亞別處還有很多，「這些土壤中有機物沉積量非常巨大，甚至使全球原油儲藏量都相形見絀。」30多年來致力於俄羅斯北極氣候變遷研究的季莫夫(Sergei Zimov)表示，長毛象的排泄物和它們遺留的其他有機物已在這裡一層層地累計了1000年，但現在，由於氣候變暖，永久凍土層開始融化，使這些史前遺跡重喚生機。不過他認為，當永久凍土層的融化使長毛象等動物的有機遺跡暴露在空氣中之後，長眠了數千年的微生物開始復活，它們會釋放出二氧化碳和對氣候更加有害的甲烷氣體。據美國政府統計，人類每年會排放70億噸碳，但季莫夫表示，「永久凍土帶蘊含著5000億噸碳，它們很快會變成溫室氣體」。「如果還不能阻止溫室氣體的排放…京都議定書就完全變成了廢紙，」他說。

科學家警告，北半球的永凍土逐漸融化，將改變生態系統並對美國阿拉斯加、加拿大以及俄羅斯的道路與建築物造成損害。美國政府研究機構的科學家警告說，在2050年以前，很可能有半數以上的永凍土覆蓋區融化；而到了2100年，甚至會有九成以上永凍土融化與流失。 設立在波布爾德（Boulder）的美國「大氣研究國家中心」（National Center for Atmospheric Research，NCAR），以最新的氣候模型模擬變遷效應，結果顯示全球暖化可能融化地表的永凍土達厚度3公尺以上。 科學家預測，永凍土的融化，將使溢流至北極海的逕流增加，並且會釋放大量的二氧化碳至大氣層，進一步催化溫室氣體效應。 永凍土覆範圍約佔阿拉斯加85%的面積，最遠在安克拉治都可見到。科學家說，近期的暖化現象已使阿拉斯加中部大片區域的永凍土融解，由於土層中的冰融化，導致土塊崩解。這樣的結果是造成道路彎曲鼓起、房屋地基