2022·中国科普月｜北极海底的快速变化被淹没的永久冻土解冻

MBARI研究人员及其合作者的一项新研究首次记录了淹没在北冰洋边缘水下的永久冻土是如何影响海底的。该研究于2022年3月14日发表在《美国国家科学院院刊》上。

许多同行评审研究表明，永久冻土解冻会造成不稳定的土地，对道路、火车轨道、建筑物和机场等重要的北极基础设施产生负面影响。这种基础设施的修复成本很高，预计影响和成本将继续增加。

MBARI研究人员及其合作者使用先进的水下测绘技术，发现，由于永久冻土融化，海底正在发生巨大变化。在一些地区，形成了深沉洞，有些比六层建筑的城市街区还要大。在其他地区，被称为pingos的冰山丘从海底升起。

MBARI地质学家、该研究的主要作者之一Charlie Paull说，我们知道北极景观正在发生重大变化，但这是我们第一次能够部署技术，看到近海也发生了变化。这项开创性的研究揭示了如何检测海底永久冻土的解冻，然后在基线建立后进行监测。

虽然陆地北极永久冻土的退化部分归因于人类驱动的气候变化导致的年平均温度上升，但研究团队记录的与海底永久冻土相关的海底变化来自与我们从上一个冰河时代出现有关的更古老、更慢的气候变化变化。几千年来，前永久冻土的向海边缘似乎也发生了类似的变化。

“该地区海底温度的长期数据不多，但我们拥有的数据并没有显示变暖趋势。相反，海底地形的变化是由缓慢移动的地下水系统中携带的热量驱动的，”Paull解释道。

加拿大自然资源部地质调查局的研究科学家Scott Dallimore与Paull一起领导这项研究，他说，这项研究是过去十年的国际合作促成的，该合作提供了访问现代海洋研究平台的机会，如MBARI的自主机器人技术和由加拿大海岸警卫队和韩国极地研究所运营的破冰船。加拿大政府和居住在博福特海海岸的因努维亚鲁伊人高度重视这项研究，因为所描述的复杂过程对评估地危害、创造独特的海洋栖息地以及我们对生物地球化学过程的理解有影响。

背景

加拿大博福特海是北极的偏远地区，直到最近，随着气候变化推动海冰的退缩，科学家才开始进入。

自2003年以来，MBARI一直是与加拿大地质调查局、加拿大渔业和海洋部以及自2013年以来与韩国极地研究所研究加拿大博福特海海底的国际合作的一部分。

MBARI使用自动水下车辆（AUV）和船舶声纳将海底的测深测度映射到一米平方米的网格分辨率，或大致相当于餐桌的大小。

Paull和研究人员团队将于今年夏天乘坐韩国破冰船R/V Araon返回北极。与MBARI的长期加拿大和韩国合作者一起进行的这次旅行，以及美国海军研究实验室的加入，将有助于完善我们对海底永久冻土衰减的理解。

MBARI的两辆AUV将非常详细地绘制海底地图，MBARI的MiniROV（便携式遥控飞行器）将能够进一步勘探和取样，以补充测绘调查。

大卫和露西尔·帕卡德基金会、加拿大地质调查局、加拿大渔业和海洋部以及韩国海洋和渔业部（KIMST赠款编号1525011795）。

故事来源：

蒙特雷湾水族馆研究所提供的材料。注意：内容可以根据样式和长度进行编辑。

相关多媒体：

MBARI地图和研究船

期刊参考：

查尔斯·K。Paull，Scott R。Dallimore、Young Keun Jin、David W.Caress、Eve Lundsten、Roberto Gwiazda、Krystle Anderson、John Hughes Clarke、Scott Youngblut、Humfrey Melling。与北极海底永久冻土退化相关的快速海底变化。美国国家科学院院刊，2022年；119（12）DOI:10.1073/pnas.2119105119

标签： 永久冻土 地质调查局