“這項研究的最大意義，在于警示未來全球氣候變化可能比我們想象中要快。”蘭州大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院千人計劃特聘教授張廷軍29日在接受科技日報記者采訪時表示，研究再次證明，全球氣候變化并非“謠言”，而是貨真價實的存在。

據(jù)媒體報道，國外研究小組在《自然·通訊》雜志上發(fā)表的最新研究表明，伴隨著氣溫逐漸升高，北極多年凍土退化，形成許多新的熱融湖，這些湖泊使多年凍土融化加速。

張廷軍告訴記者，15年前，自己在美國科羅拉多大學(xué)的研究團隊曾做過當(dāng)時很超前的湖下多年凍土退化模擬研究，但沒想到將湖下多年凍土退化和碳研究結(jié)合起來。“本研究的一大亮點是有著特別新穎的理念，而這對科研來說非常重要。”

多年凍土掩埋了數(shù)千年或上萬年的植物和動物殘骸，研究表明，其蘊藏的碳含量是目前大氣中碳含量的兩倍多。

張廷軍形容，這些碳以固態(tài)形式被封存在土里，好比被凍在冰箱的菜。但一旦氣候變暖，多年凍土就會融化，封存的有機碳被分解成二氧化碳或甲烷，釋放到大氣中，加速氣候變暖。

在此之前，科學(xué)家們認(rèn)為，掩埋在季節(jié)融化層之下的多年凍土，雖然在最近幾十年升溫較快，但北極多年凍土層融化仍然非常緩慢，需要很長的時間。

上述研究撥快了這個時間表。

研究表明，在熱融湖泊下面，多年凍土在21世紀(jì)會快速融化，熱融湖下有機碳分解速度加快，遠(yuǎn)比沒有被熱融湖覆蓋的陸地多年凍土融化、分解有機碳的速度快許多。

在張廷軍看來，這也是本研究的另一大創(chuàng)新，以前觀測主要是通過采樣的方式，在湖水表面或湖冰表面觀測甲烷和二氧化碳通量，但基本不做預(yù)測，本研究向前更進(jìn)一步，借助模型模擬熱融湖下多年凍土融化速率預(yù)測未來。

但他同時謹(jǐn)慎表示，預(yù)測的準(zhǔn)確性與凍土模型、碳分解過程中的微生物過程模型有關(guān)，模擬結(jié)果目前沒法驗證。此外，熱融湖下多年凍土里碳含量具體有多少是未知的，這也是影響模式準(zhǔn)確性的關(guān)鍵因素。當(dāng)然最大的不確定因素，是氣候怎么變，以多快的速率升溫。

雖然國內(nèi)外對凍土研究相對較早，但在80年代末90年代初，才開始將土壤凍融過程及多年凍土加入氣候模式中的陸面過程模式。如今，多年凍土碳研究成為最熱門的方向之一。

科研人員在包括美國阿拉斯加在內(nèi)的北極地區(qū)，已開展了大量工作。但多年凍土里到底有多少碳，多年凍土融化后有機碳如何分解，以什么速率分解，到底給大氣貢獻(xiàn)了多少二氧化碳和甲烷？這都是目前急需研究的關(guān)鍵科學(xué)問題。

張廷軍告訴記者，研究最讓人“糾結(jié)”的地方是，氣候變暖導(dǎo)致多年凍土退化有利于植被增長，植被又吸收二氧化碳，多年凍土到底是向大氣釋放碳，還是吸收碳，換句話說，是源還是匯，目前爭論很多，尚未有定論。

“現(xiàn)在對凍土的很多認(rèn)識才開始，很多工作還需要進(jìn)一步加強。”張廷軍舉例說，今年，他的團隊和美國地質(zhì)調(diào)查局聯(lián)合發(fā)表了一篇北半球多年凍土區(qū)汞的文章，這也是有關(guān)多年凍土區(qū)汞研究的里程碑式成果。