번개가 치고 알래스카 페어 뱅크스 밖에서 산불이 타 오릅니다. (캐서린 딜레 만), 저자 제공

북극권은 20 년 2020 월 38 일에 믿을 수 없을 정도로 더워졌습니다. 러시아 베르 호얀 스크 지역의 기온은 100C (XNUMXF 이상)를 넘어 섰습니다. 북극에서 기록 된 최고 기온을 표시.

베르 호얀 스크의 기온은 이번 여름 러시아 서부 전역의 더 큰 추세의 일부였으며, 지역 전체의 작은 커뮤니티에서 기온이 지역 기록을 부수다 수십 년 동안 지속되었습니다. XNUMX 월 하반기 동안 시베리아 서부 전역의 표면 온도는 역사 위 10C 월초에 상대적으로 낮은 기온에도 불구하고 기록상 가장 더운 XNUMX 월 중 하나를 기록했습니다.

과학자들에게이 기록적인 기온은 우리가 할 수있는 극단적 인 기상 현상을 보여주는 경보 종입니다. 더 자주 볼 것으로 기대 기후 변화가 계속 확인되지 않으면. 그러나 많은 북부 과학자들이 앞으로 수십 년 동안 지구에 영향을 미칠 것이기 때문에 많은 북부 과학자들을 깊이 우려하는 것은 현대 폭염의 장기적인 낙진입니다.

뒤 따르는 불

폭염 동안 표면 온도가 급상승하여 종종 극심한 뇌우를 포함하여 일련의 화재를 유발하는 기상 조건을 유발합니다. 이 뇌우에는 수백 개의 건조한 토양에 불을 붙일 수있는 번개 불의 연료 역할을하는 초목.

아한대 생물 군계와 같은 북부 지역에서는 이러한 화재 촉진 조건으로 인해 화재를 일으키는 대규모 산불이 발생할 수 있습니다. 수백만 헥타르의 숲 한 여름에.

역사적으로 인류는 산불을 진정한 재앙으로 간주하고이를 진압하기 위해 상당한 자원을 소비했습니다. 이제 우리는 기존 나무와 토양의 초기 손실에도 불구하고 산불은 한대 생물 군계의 자연스럽고 필수적인 부분임을 이해합니다.

그러나 현대 산불은 심한 폭염과 같은 기상 현상으로 인해 더 넓은 지역을 덮으면서 빈도와 강도가 증가하면서 발생하고 있습니다. 극심한 화재 시대에 현대 산불은 유기 토양으로 깊숙이 태울 수 있습니다 아한 대림을 특징 짓는 이 탄소가 풍부한 토양은 수천 년에 걸쳐 만들어졌으며 약 전 세계 육상 탄소 재고의 30 %.

화재가 토양 깊숙이 타거나 너무 빨리 산림으로 돌아 오면 "고대 탄소"재고. 이 고대 탄소 매장량은 땅에 유지되는 대신 연소되어 대기로 다시 방출되어 탄소 수준이 증가합니다. 산불에 의해 생성 된 더 높은 이산화탄소 수준은 폭염과 같은 기후 변화 영향을 강화하여 추가 산불로 이어질 수 있으며, 기후 변화와 함께 강력한 "긍정적 피드백"루프를 형성합니다.

이러한 추세만으로는 놀라운 일이지만 북부 연구자들은 화재가 타도 열파로 인한 낙진이 멈추지 않을 것이라고 경고합니다. 역사적으로 토양이 XNUMX 년 내내 동결 된 북부 지역에서는 완전히 새로운 변화 형태를 취하기 시작했습니다.

영구 동토층이 멸망 할 때

영구 동토층은 토양 물질이 XNUMX 년 이상 연속적으로 동결 상태로 유지 될 때 지형에 형성됩니다. 일부 지역에서 영구 동토층은 추운 기후에 직접 반응하여 형성됩니다.

그러나 남쪽으로 더 이동하면 영구 동토층은 두꺼운 유기 토양의 존재에 점점 더 의존하게됩니다., 표면 식물과 따뜻한 여름철을 살아 남기위한 그늘진 과층. 이 경우 생태계는 거대한 보호 담요처럼 작동하여 아래의 얼어 붙은 영구 동토층 물질에 도달 할 수있는 태양열을 제한합니다.

탄소가 풍부한 이탄은 쉽게 연소되어 번개로 인한 화재에 좋은 연료가됩니다. (미국 국립 공원 관리청, 서부 북극 국립 공원 지대)

영구 동토 생태계가 타 오르면 산불이 이러한 보호 층을 소모하여 종종 영구 동토 해동을 유발합니다. 이것은 해동 된 층이 수십 년에 걸쳐 천천히 또는 갑작스럽게 팽창하면서 점차적으로 발생할 수 있습니다., 해동 된 층은 수년에 걸쳐 극적으로 확장됩니다. 땅이 움푹 들어가거나 가라 앉을 수 있고 식물 군집이 완전히 바뀔 수 있으며 지역 물의 흐름이 재조정 될 수 있습니다.

두 경우 모두 영구 동토층의 손실로 인해 대규모 북극 탄소 매장량이 손실에 더 취약 해집니다. 점진적인 해동으로 미생물은 이전에 동결 된 탄소를 분해하여 이산화탄소로 대기 중으로 다시 방출 할 수 있습니다. 대조적으로, 갑작스러운 해빙은 일반적으로 얼음이 풍부한 영구 동토층에서 발생하여 더 따뜻하지만 더 습한 토양을 만듭니다. 이러한 조건에서도 여전히 분해가 발생하지만 탄소는 일반적으로 온실 가스 인 메탄으로 대기로 되돌아갑니다. 30 배 더 강력 이산화탄소보다 열을 가두기 위해.

이 모든 손실 된 탄소는 기후 변화에 대한 긍정적 인 피드백 훨씬 더 센. 과학자들은 영구 동토 해동 후에 자라는 초목이 분해 중에 방출되는 모든 탄소를 상쇄 할 수 있는지 이해하기 위해 노력하고 있지만, 대부분의 최신 모델은 영구 동토 해동이 궁극적으로 대기 탄소의 원천이됩니다.

연구원들은 기후 변화로 인한 이러한 교란이 실제로 얼마나 밀접하게 연결되어 있는지 이해하기 위해 왔습니다. 폭염, 산불 또는 영구 동토 해빙과 같은 개별 사건으로 나타나는 것은 북극의 시간과 공간을 통해 계단식 파급 효과를 가져와 잠재적으로 종자 결정 앞으로 몇 달, 몇 년 또는 심지어 수십 년 동안의 다음 소란을 위해.

폭염, 산불 및 영구 동토 해동은 본질적으로 연결되어 서로의 발생과 강도에 변화를 일으키는 환경 적 삼원을 나타냅니다.

저자에 관하여

Catherine Dieleman, 통합 생물학과 연구원, University of Guelph

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