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新的研究揭示了育空永久冻土带中隐藏的气候变化秘密

U of T Mississauga的一项研究使用新的研究技术揭示了加拿大北部气候变化的惊人信息。发表在Nature Communications上的一项研究证实,育空地区中部地区最近的气候变暖已经超过了过去13,600年间最温暖的气温,这一发现可能会对当前的全球变暖趋势产生重要影响。

古气候学家和主要作者特雷弗·波特研究气候指标,如水同位素,树木年轮和植物蜡,以了解全新世气候模式的迹象,这一时期跨越了11,700年。在冰川区域,古气候研究通常依赖于从冰川采集的冰芯样本测量的水同位素,但在冰川中心早已退去的育空地区,研究人员必须依赖其他指标,如植物花粉和称为midges的小翅昆虫在湖泊沉积物的层。花粉和mid作为古代温度的代理,但有时会提供相互矛盾的信息。

在该领域的第一次,波特和他的同事使用放射性碳年代和水同位素保存在育空地区中部的永久冻土层中,以重建过去13,600年的夏季温度。每年夏天,新的泥炭藓积聚在地表,永久冻土的顶部位于地下58厘米的恒定深度,适应新的表面。它同时保留了在地面上过滤的降水,并在之前的夏季在永久冻土层顶部冻结。“每厘米的永久冻土层可以保持大约20到30年的降水量,这可以很好地融入信息层,”波特说。“来自冰芯的水同位素记录是最有价值的气候代理之一,但只能在冰川区域开发。该项目表明我们可以在非冰川多年冻土地区开发类似冰芯的记录。这种类型的永久冻土提供了一个独特的水同位素档案,可用于促进我们对其他北方地区全新世气候变化的理解,这将是气候科学界的一大利益。

永久冻土分析的结果证实了以前的midge研究提供的信息,并表明育空中部的早全新世夏季大多比典型的全新世夏季更温暖。该研究进一步得出结论认为,工业时代的变暖导致当前夏季气温在全新世背景下是前所未有的,并且超过之前的所有最高温度接近2°C。

“与其他北方地区的气候重建相比,我们的数据证实该地区一直在以异常的速度变暖,”波特说。“根据最近的历史气候数据,我们知道这个地区已经比其他高纬度地区变暖了

过去一个世纪以来,该地区的气温升高超过2ºC,高于全球平均值,高于北极地区的平均气温。“

“夏季变暖对永久冻土带来的影响很大。当气温上升时,富含冰的永久冻土可以解冻,变得不稳定,以前冻结的土壤碳可以通过微生物释放到大气中作为二氧化碳,”波特说,并指出该地区大约9000年前经历了永久冻土的深度解冻。“在全新世早期,这个地区确实发生了深层永久冻土融化事件,我们现在知道这个时期与全新世平均值相比相对温暖但不像今天那么温暖。这意味着该地区的富含冰的永久冻土目前很容易受到影响。类似的解冻事件。“

“我们现在看到的证据是,气候变暖正在破坏加拿大北部的永久冻土层并释放温室气体,”他说,“这可能是新常态,如果它在不久的将来加速,它有可能进一步扩大全球气候更改。”

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