Three things you should know about permafrost

关于永冻层你应该知道的三件事 | MIT Technology Review

气候变化与能源

关于永冻层你应该知道的三件事

关于这一关键且坦率地说充满神秘感的气候科学领域的入门指南。

作者：

• Casey Crownhart 档案页面

2026年10月22日

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执行摘要

你对永冻层了解多少？

也许和我一样，你只知道这一层冻结的土壤正在融化，它在气候变化的全球拼图中具有重要性……这就是你了解的全部。

对我们俩来说，好消息是，我的同事James Temple刚刚发表了两篇关于永冻层的深度报道。他的调查带他前往阿拉斯加的针叶林，他乘坐直升机深入荒野，了解这种物质如何影响我们当前和未来的气候。

我建议你阅读James的两篇文章。其中一篇讲述人们为应对威胁永冻层的加剧野火所做出的努力，另一篇则探讨研究人员如何试图理解复杂的潜在气候变化网络。以下是我在阅读中得到的三个关键信息。

永冻层是气候变化的重大盲区

永冻层是北半球约15%土地下冻结的土壤层。从技术上讲，只要土壤连续冻结两年即可称为永冻层，但目前大部分永冻层是在最后一次冰河时期形成的。

这意味着其中包含的有机物质已经冻结并被封存了数千年。但随着全球气温上升，这一层开始融化，微生物得以分解这些有机物，释放出二氧化碳和甲烷——这两种强大的温室气体正在推动气候变化。这些排放形成了反馈循环，进一步加速全球变暖。

自1850年以来，北极永冻层的覆盖范围已经缩小了约12%，而在过去50年里，这一过程的速度明显加快。

令人惊讶的是，目前用于联合国气候报告的模型中，只有少数考虑了永冻层的逐渐消失。而没有任何模型纳入了热浪和野火等事件后可能发生的剧烈融化和崩塌（稍后将详细讨论这些野火）。目前有努力确保未来的联合国报告能反映日益增长的科学共识，但至少目前来看，这意味着我们很可能低估了地球变暖的速度和程度。

野火会加速永冻层的流失

火灾是针叶林生命周期的自然组成部分，但由于气候变化，野火正变得越来越剧烈。关键的是，野火会加速永冻层的融化。到本世纪末，这种影响可能释放相当于800亿吨二氧化碳的碳。

目前，加拿大和阿拉斯加偏远地区的政策普遍是允许野火在不威胁人类居住地的情况下燃烧。但一些研究人员表示，我们应该探索扑灭这些野火，以保护森林中封存的碳以及其下方的永冻层。

Woodwell气候研究中心的研究人员正在绘制阿拉斯加的火灾风险和碳脆弱性地图，本质上是突出火灾最可能蔓延的区域，以及哪些地区存在特定类型的永久冻土，这些冻土在融化时会释放最多的排放物。（是的，显然存在不同类型的永久冻土。Yedoma是一种特别深且碳含量密集的类型，形成于晚更新世时期。）

这只是开始——一旦我们确定了潜在目标，问题就变成了该如何应对。一些人建议增加计划性燃烧，这是土著群体数千年来一直在做的事情，部分原因是为了减少大规模火灾的危险。或者资源可以用于早期检测，并在火灾扩大之前努力扑灭。

永久冻土的碳循环极其复杂

大约有15000亿吨碳被封存在永久冻土中，是大气中碳含量的两倍。我们知道永久冻土融化会释放温室气体排放并加剧气候变化。但情况更为复杂。

一个特别大的问题：永久冻土融化和火灾恢复的其他影响可能会抵消这些事件造成的碳损失。例如，随着气温升高，植物可以逐渐向北迁移，并在以前无法生存的地区扎根。这些植物在生长过程中会从大气中吸收碳，至少部分抵消了释放的碳。

研究人员正在努力更好地理解这一生态系统。而我们学到的越多，情况看起来就越复杂。永久冻土损失了多少碳，以及某个地区能恢复多少碳，取决于大量因素。加速局部融化的火灾有多严重？当地的气候和环境如何？涉及的是哪种永久冻土？

我们把地球的温度推得越高，就越会干扰那些我们才刚开始理解的复杂自然现象。

本文来自《The Spark》，这是麻省理工科技评论的每周气候通讯。要每周三接收该通讯，请在此处注册。

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插图由Rose Wong绘制

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