海狸可能使北极冰盖融化得更快

海狸可能使北极冰盖融化得更快

碳污染正在对地球造成各种奇怪的影响,包括剧烈的天气变化和生态系统的重组。地球变暖的连锁影响每天都会带来新的惊喜。现在, 《环境研究快报》上的一项新研究表明,气候变暖可能已经让海狸进入阿拉斯加北极的苔原地带——它们的活动可能会加速永久冻土的消失。

在阿拉斯加和加拿大,海狸大多在森林里安家。但情况正在发生变化。夏季越来越长,冬季的季节性冰层越来越薄,灌木丛越来越多地生长,使得苔原越来越成为啮齿动物的栖息地。近年来,研究人员记录了海狸在这些没有树木的土地上筑坝的情况,现在越来越多的湖泊正在吞噬苔原。

阿拉斯加大学费尔班克斯分校的地理学家本杰明·琼斯 (Benjamin Jones) 怀疑海狸是否是造成这些变化的原因。他和他的研究团队利用 12 年的高分辨率卫星数据或阿拉斯加西北部北部鲍德温半岛 100 平方公里的区域(近 25,000 英亩)进行了一次海狸普查。他们绘制了水坝和邻近水体的地图,并计算了地表水随时间增加的量。

这些啮齿动物确实喜欢苔原。研究区域内的海狸坝数量从 2002 年的 2 座猛增至 2019 年的 98 座。与此同时,池塘和湖泊的面积也从 594 公顷增加到 643 公顷(分别约 1468 英亩和 1589 英亩)。其中,海狸占了 66%。该研究的主要作者琼斯说:“(这一发现)对该地区永久冻土和热喀斯特发展的动态有着相当大的影响。”

红色箭头所指的海狸坝导致湖泊不断扩大的延时摄影 图片来源:Benjamin Jones

海狸是生态系统工程师。当它们在水道上筑坝时,这些啮齿动物也会改变当地的环境,部分原因是它们创造了养育众多其他物种的湿地。然而,在这种情况下,它们可能会意外加速导致碳排放增加的过程。

在这项研究中,河狸优先在富含冰的永久冻土下的湖盆地区筑坝。积水使冻土变暖,导致冰融化,地面下沉,池塘变深,储存更多的水。当冻土融化时,微生物会分解土壤中储存的曾经无法获取的有机碳,并将其释放为二氧化碳或甲烷(这取决于土壤的湿度等因素)。从本质上讲,河狸可能正在加速人类启动的反馈过程,最终将使地球进一步变暖。“我们可能发现了这些永久冻土区如何变化的另一个指标,”琼斯说。他说,虽然他的研究集中在一个可以获得高分辨率数据的相对较小的区域,但众所周知,河狸栖息在阿拉斯加和加拿大各地的永久冻土区。“许多研究都将湖泊面积变化视为北极变化的指标……而没有真正考虑过河狸,”他说。

纽芬兰纪念大学研究永久冻土的气候科学家 Marilena Geng 表示:“这是一篇很好的、发人深省的论文。我们现在可以考虑一个新的反馈回路。”她没有参与这项研究。

然而,值得注意的是,研究团队并没有将冻土融化加剧与海狸池塘直接联系起来。众所周知,苔原上水面面积的增加会侵蚀冻土,这一点没有争议。但加州州立大学海峡群岛分校的生态水文学家艾米丽·费尔法克斯表示,你不能将同样的关系应用于海狸池塘。相反,大多数海狸创造的水体往往很浅,因此更有可能在冬季完全结冰,从而防止冻土大量流失。在基于研究区域典型的海狸坝高度和冬季温度的计算中,费尔法克斯认为,研究区域内大多数海狸池塘可能在冬季结冰,“表现得更像浅层湿地,像活跃的冻土层一样经历冻融循环。”费尔法克斯补充道,“作者暗示的影响规模被夸大了。”

即使海狸确实造成了一些额外的融化,也很难说这最终会对土壤碳的储存量或损失量产生怎样的影响。正如费尔法克斯指出的那样,海狸池塘可以保留融化的永久冻土中的水,否则这些水就会流失。与此同时,干燥的永久冻土土壤极易燃烧——如果点燃,就会向大气中释放大量碳。

也没有科学家说我们应该对海狸生气,因为众所周知,海狸为当地生态系统带来了许多好处。“海狸并不是导致北极变暖的主要因素。人类才是,”费尔法克斯说。“我们让北极变暖太多,生态系统正在发生变化,海狸的生活环境也变得更适宜居住了。”

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