Индикаторы изменения климата: вечная мерзлота

Этот индикатор показывает тенденции изменения температуры вечной мерзлоты на отдельных участках Аляски.

• Фигура 1. Температура вечной мерзлоты на Аляске, 1978–2020 гг.

На этом рисунке показана температура вечной мерзлоты на участках скважин во внутренних районах Аляски, измеренная в конце лета (приблизительно в сентябре каждого года). Измерения на этих участках проводились на глубине от 49 до 85 футов. Источник данных: Университет Аляски в Фэрбенксе, 2021 г. 7
Веб-обновление: апрель 2021 г.

Фигура 2. Изменение температуры вечной мерзлоты на Аляске, 1978–2020 гг.

На этой карте показано изменение температуры вечной мерзлоты за десятилетие в местах долгосрочного бурения скважин на Аляске. По мере того, как круги становятся больше, скорость потепления за десятилетие увеличивается. Синий кружок представляет тенденцию к охлаждению. Глубина измерения скважин варьируется от 49 до 85 футов. Источник данных: Университет Аляски в Фэрбенксе, 2021 г. 8
Веб-обновление: апреля 2021

Ключевые моменты

• В период с 1978 по 2020 год температура вечной мерзлоты повысилась на 14 из 15 участков скважин, показанных в этом индикаторе (см. рис. 1 и 2). Потепление было статистически значимым в 13 из 14 скважин, в которых наблюдалось увеличение.
• В целом вечная мерзлота прогревается быстрее на севере Аляски, чем во внутренних районах Аляски (см. рис. 2). Увеличивающаяся скорость изменений на севере согласуется с изменениями температуры воздуха, которые росли быстрее на севере Аляски, чем в других частях штата (см. рис. 3 индикатора температуры США и глобальной температуры Агентства по охране окружающей среды США). 4
• На участке Дедхорс на севере Аляски наблюдалась самая высокая скорость изменения температуры — +1,5°F за десятилетие. Участок Ливенгуд во внутренних районах Аляски был единственным местом, где за отчетный период стало прохладнее, хотя и незначительно. В целом, температура вечной мерзлоты увеличивалась в среднем на 0,6°F за десятилетие.
• Изменения температуры вечной мерзлоты, показанные в этом индикаторе, согласуются с изменениями, наблюдаемыми в России, Канаде и других частях Арктики. 6

Фон

Вечная мерзлота определяется как горная порода или почва со льдом, который остается замороженным в течение двух или более лет. Обычно он лежит под «активным слоем» почвы, который ежегодно промерзает и оттаивает. 1 Вечная мерзлота встречается во многих различных формах с различным количеством льда (сплошным и прерывистым) и в основном встречается в районах вблизи Арктики. На Аляске около 80 процентов земли покрыто вечной мерзлотой. 2 Ключевой характеристикой, влияющей на состояние вечной мерзлоты, является температура на поверхности земли и на малых глубинах.Сезонные сроки, количество и протяженность снежного покрова (см. индикатор снежного покрова) также влияют на вечную мерзлоту. 3 Потепление климата привело к повышению температуры на Аляске и в других районах с вечной мерзлотой, что привело к оттаиванию части вечной мерзлоты. Хотя воздействие изменения климата на вечную мерзлоту различается в региональном и локальном масштабах, таяние вечной мерзлоты наблюдается во многих местах по всему миру.

Таяние слоя вечной мерзлоты может привести к серьезным последствиям для людей и окружающей среды. Например, по мере таяния заполненной льдом вечной мерзлоты она может превратиться в иловую жижу, не способную выдержать вес почвы и растительности над ней. Инфраструктура, такая как дороги, здания и трубы, может быть повреждена в результате таяния вечной мерзлоты. 4 Повреждение и эрозия инфраструктуры, отчасти вызванные таянием вечной мерзлоты, уже заставили некоторые общины на западе и юге Аляски переселиться. Кроме того, органические вещества (например, остатки растений), в настоящее время замороженные в вечной мерзлоте, начнут разлагаться при оттаивании земли, что приведет к выбросу метана и углекислого газа в атмосферу. Это способствует дальнейшему глобальному изменению климата. 5

Об индикаторе

Более 40 лет группа ученых из Университета Аляски в Фэрбенксе занимается изучением вечной мерзлоты по всей Аляске. Они измеряют температуру каждый год в 15 скважинах, пробуренных глубиной не менее 50 футов, и анализируют данные на предмет долгосрочных тенденций. Этот набор данных предоставляет ценную информацию о том, как быстрые изменения климата, наблюдаемые на Аляске, влияют на вечную мерзлоту. Поскольку на температуру вечной мерзлоты также могут влиять изменения в землепользовании, такие как городское строительство, сельское хозяйство и другая деятельность человека, этот индикатор фокусируется на выбранном наборе скважин, которые относительно удалены и нетронуты, для лучшей оценки изменений, связанных с климатом. На рис. 1 показаны измерения температуры для каждой скважины во внутренних и северных регионах Аляски.На рис. 2 показана долгосрочная скорость изменения температуры вечной мерзлоты за десятилетие для всех скважин.

О данных

Примечания к индикатору

Некоторые участки скважин, используемые в этом индикаторе, основаны на данных, собранных на глубине менее 65 футов, на которые могут влиять сезонные или кратковременные изменения температуры поверхности. Кроме того, некоторые участки не измерялись каждый год, создавая разрывы в два-четыре года, но все участки, включенные в этот показатель, соответствуют минимальной полноте данных, необходимой для расчета долгосрочных изменений. Логистические проблемы вызвали незначительные колебания в точном времени сбора данных каждый год, что также могло внести некоторую неопределенность в результаты.

Эта коллекция участков не обязательно является репрезентативной для всех типов вечной мерзлоты или всех температурных трендов по всей Аляске. Температура вечной мерзлоты может варьироваться в зависимости от местных факторов окружающей среды, таких как тип почвы, характеристики растительности и высота снежного покрова. Примечательно, что вечная мерзлота на севере Аляски по своей природе более холодная и более сплошная, чем вечная мерзлота во внутренних районах.

Источники данных

Данные в этом индикаторе основаны на сезонных измерениях, собранных исследователями и предоставленных доктором Владимиром Романовским из Лаборатории вечной мерзлоты Университета Аляски в Фэрбенксе. Данные о температуре в скважине публикуются вместе с соответствующими метаданными по адресу: https://permafrost.gi.alaska.edu/sites_map. Этот набор данных использовался и публиковался как часть рецензируемых журнальных статей о наблюдаемых изменениях в региональной и глобальной вечной мерзлоте.

Техническая документация

• Скачать соответствующую техническую информацию в формате PDF

использованная литература

1. МГЭИК (Межправительственная группа экспертов по изменению климата). 2019. Резюме для политиков. В: Специальный отчет МГЭИК об океане и криосфере в условиях меняющегося климата. Портнер, Х.-О., Д.К. Робертс, В. Массон-Дельмотт, П. Жай, М. Тигнор, Э. Полочанска, К. Минтенбек, М. Николаи, А. Окем, Дж. Петцольд, Б. Рама и Н. Вейер (ред.).https://www.ipcc.ch/srocc/chapter/summary-for-policymakers/.

2. Остеркамп, Т.Е., М.Т. Йоргенсон. 2009. Криолитозоны и процессы. В: Янг Р. и Л. Норби. Геологический мониторинг. Боулдер, Колорадо: Геологическое общество Америки. стр. 205–227. doi:10.1130/2009.monitoring(09).