1991年與2018年衛星圖對比丨Victor Makarov and Aleksey Petrov via Murton et al, 2023
可怕的是隨巨洞産生而被釋放的東西。
起初，從衛星圖上看，俄羅斯雅庫塔北部地區的高地上，只是模模糊糊地出現了一條狹長的“縫隙”。
但接下來幾十年的時間內，這條“縫隙”卻越變越寬，隨後“縫隙”的一端開始劇烈橫向擴增，漸漸長成了一個形似“蝌蚪”的巨洞。
巨洞從1962年到2018年的變化丨Victor Makarov and Aleksey Petrov via Murton et al, 2023
到了2023年，這只“蝌蚪”已經有1千米長，800米寬，50米深，而它依然在繼續“長大”。在它擴增的過程中，人們還不斷地在洞裏發現了例如猛犸象等更新世以來動物的骨骼、牙齒甚至完整的屍體，以及不同時代的植物種子和昆蟲外殼。
這個神秘的巨洞有許著多名字，有人叫它“巴塔蓋卡隕石坑”（Batagaika crater，巴塔蓋卡是附近的一個地名），也有人叫它“地獄之門”（gate to hell）。
航拍圖丨A. Gabyshev and A. Kizyakov via Murton et al, 2023
當然它其實並不是隕石撞擊産生的巨坑，科學家給它的名字叫做“巴塔蓋卡巨型滑塌”（Batagay megaslump），它是由多年凍土（permafrost）融化而引起的熱融滑塌（thaw slumping）。
當熱融滑塌的面積超過20公頃，就可以稱作巨型滑塌，而“巴塔蓋卡巨型滑塌”的規模在2023年已經達到了87.6公頃，是當今世界上最大的熱融滑塌。
巨洞與人（最下面那個紅圈）的對比丨J. B. Murton via Murton et al, 2023
而它的形成和擴增，敘述著地球正在發生的一場災難。
“地獄之門”的開啓
我們還是先從“巴塔蓋卡巨型滑塌”的誕生講起。
這裏原來覆蓋著厚厚的多年凍土。多年凍土是指多年保持在或低于0℃的地面（由岩石、土壤、冰和有機物等組成），曾經常被翻譯爲“永久凍土”。
但後來大家發現，這些所謂的“永久”凍土並不永久，因爲隨著氣候變化等原因，世界多地的凍土都陸陸續續地開始融化，有些緩慢、有些劇烈，而“巴塔蓋卡巨型滑塌”，毫無疑問是最爲劇烈的那種。
上個世紀40～50年代，巴塔蓋卡附近地區的人類伐木和采礦活動加劇，破壞了該地泰加林（taiga）的植被，使得地表直接暴露在太陽輻射下，溫度開始上升。漸漸地，表層的多年凍土開始融化，采礦車履帶的碾壓也加劇了這個過程。
凍土融化後，出現的遠古動物屍體丨G. N. Savvinov via Murton et al, 2023
這些表層凍土的融化隨即開啓了一個可怕的過程，它讓地面結構開始變得不穩定，然後開始坍塌。
融化産生的水流又會繼續彙入塌陷的區域，而水流動過程中的熱傳導和對流會融化更多的地面冰，並侵蝕冰融化後釋放出的土壤沈積物，結果導致更多局部凍土融化，和更大規模的地面坍塌。
這個可怕的過程叫做熱喀斯特（thermokarst），在這樣的正反饋作用下，凍土融化和地面塌陷的速度十分驚人。
逐漸的，這裏形成了一條狹窄的溝狀地貌，稱爲“沖溝”（gully），從1962年的衛星圖上看，這條沖溝僅800米長、30米寬。
然而，隨著更多凍土融化，沖溝逐漸變寬，隨後暴露出地下大塊富含冰的凍土，導致融化速度進一步加快，地面也更加不穩定，于是出現更大規模的滑坡和坍塌，正式進入了“熱融滑塌”階段。在這一階段，滑塌開始快速橫向擴增，整個地貌逐漸變得越來越像一只“蝌蚪”。
擴增過程（Murton et al, 2023）
到了上個世紀90年代，滑塌的規模已經超過了20公頃，成爲了“巨型滑塌”。隨後，它又繼續擴大，僅是1991年到2018年間，它的面積就擴大了3倍。如今，它的規模已經超過了80公頃，而近年來對地面冰層構造和坡頂後退速率的觀察表明，“巴塔蓋卡巨型滑塌”的擴張仍將持續幾年到幾十年。
“地獄之門”絕非虛名
事實上，不管是導致“巴塔蓋卡巨型滑塌”出現的原因，還是它帶來的後果，都配得上“地獄之門”這個名字。
一方面，諸如“巴塔蓋卡巨型滑塌”這樣劇烈的多年凍土融化事件，實則顯示出我們地球的氣候正在迅速變暖。而更爲可怕的是，隨著凍土融化，會有更多的溫室氣體被釋放，進一步加劇全球變暖，形成正反饋。
凍土裏保存著來自不同地質時期的大量含碳有機物，在凍土狀態下，這些有機物“就像冰箱裏保存的食物，可以保存很長時間不變質——直到你將它們解凍，暴露于微生物的分解作用下。”來自加拿大阿爾伯塔大學（University of Alberta）的科學家戴維·奧爾費爾特（David Olefeldt）說道。
而如今凍土的融化，便意味著其中的含碳有機物被解凍，它們很快就會被微生物分解，其中的碳便會以二氧化碳和甲烷等溫室氣體的形式釋放出來，加劇氣候變化。
多年凍土中的有機碳以溫室氣體的形式釋放（Schuur et al, 2023）
最近發表在《地貌學》（Geomorphology）上的一項研究中，研究者通過精細的遙感數據和建模分析計算出，到2023年，“巴塔蓋卡巨型滑塌”過程已經有3470萬立方米的多年凍土融化，在這個過程中，共釋放了169 500噸有機碳。而之後的一段時間內，它還會繼續以每年4000至5000噸的速度釋放有機碳。
“巴塔蓋卡巨型滑塌”只是氣候變化的災難下，凍土融化的一個代表。除它之外，世界各地融化的多年凍土均在不斷地釋放溫室氣體。
此前有研究估計，北半球多年凍土帶的陸地土壤中儲存了近17 000億噸有機碳，大約是目前大氣中碳含量的兩倍多。可想而知，如果這些碳都以溫室氣體的形式釋放到了大氣中，我們的地球將會變成什麽鬼樣子。
2022年，奧爾費爾特和同事在《環境與資源年度評論》（Annual Review of Environment and Resources）發表的一項研究中，探究了不同氣候變暖程度的情況下，接下來多年凍土中釋放的碳含量。
即便在全球變暖較慢的情況下，即溫度上升在2攝氏度以內，到本世紀末多年凍土中仍將以二氧化碳和甲烷的形式釋放出550億噸碳。
而如果不采取任何措施減緩氣候變暖，本世紀末北極地區釋放的碳將是這一數字的近5倍，是美國自150年前工業崛起以來釋放的二氧化碳當量的2倍。
不同氣候變化情景下本世紀末多年凍土中釋放的溫室氣體含量，圖中單位：十億噸丨Center for Ecosystem Science and Society, Northern Arizona University
“即使我們在本世紀中葉停止化石燃料排放，北極仍將在此後的數百年內繼續受到影響。”奧爾費爾特說。---[撰文 : 冬鸢*審校 : 二七/轉載自公衆號 : “環球科學”/來源 : 果殼]
參考文獻 :
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[2]https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0169555X24001338?via%3Dihub#preview-section-references
[3]https://www.annualreviews.org/content/journals/10.1146/annurev-environ-012220-011847#right-ref-B3
[4]https://www.nature.com/articles/nature14338
[5]https://www.ualberta.ca/en/folio/2022/10/thawing-country-of-permafrost-likely-to-emit-as-much-greenhouse-gas-as-a-large-industrial-nation.html
[6]https://www.businessinsider.com/giant-hole-siberia-visible-from-space-growing-satellite-images-permafrost-2024-8
[7]https://www.bbc.com/reel/video/p08lmh4z/siberia-s-enormous-hole-in-the-ground-is-getting-bigger
[8]https://eros.usgs.gov/earthshots/batagaika-crater-russia
[9]https://epic.awi.de/id/eprint/32795/
