在西伯利亞,一個不斷長大的巨坑

by:泥仔
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在西伯利亞,有個隨著時間不斷長大的巨大坑洞,當地人不喜歡這裡,稱它是「通往地獄的大門」,不過對科學家來說,這裡有著無比重要的研究價值。

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圖為NASA於 2016年6月拍攝的「巴塔蓋卡坑」,直到現在,它每年都還是在長大著。

Photo: Earth Observatory

這個坑洞會一直長大

在靠近雅拿河(Yana)流域的永凍土,有著一個 1公里長、86公尺深的「巴塔蓋卡坑」(Batagaika),當然,這個數字很快就要上修了,因為它現在仍不斷地在長大。

濫墾濫伐造就的暖循環

造成這個現象是因為不斷融化的永凍土——一種至少兩年都處於土壤結凍的地形。以西伯利亞來說,這裡有許多永凍土在數千年前就形成了。

大約從 1960年代開始,本來還是永凍土的「巴塔蓋卡坑」因為迅速的濫墾濫伐,導致當地在夏天時缺乏樹木遮蔭、也失去了樹木因為蒸散作用而產生的「汗」來降低氣溫。

這使得當地的土地、土地下的凍土開始變暖融化,進而出現裂縫。當更多永凍土直接暴露在溫暖的空氣時,又會進一步加深它融化的情況。

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其實「巴塔蓋卡坑」並不是唯一因為永凍土融化而出現的坑洞。圖為加拿大地區靠近格陵蘭島一帶,因為相同成因而出現的小池塘。

Photo: Steve Jurvetson

類似的坑洞不是第一個  它特別有名

「巴塔蓋卡坑」並不是唯一一個因為永凍土溶解而出現的坑洞,這類地形被稱為「熱溶喀斯特地形」(thermokarst),2015年,也有學者在西伯利亞發現十幾個類似的坑洞。

不過讓「巴塔蓋卡坑」如此特別的原因,或許是因為它不僅是最大的一個,而且還不斷地在長大。

每年長大 10-30公尺

根據德國阿爾弗雷德·魏格納研究所學者岡瑟(Frank Günther)在 2016年發表的衛星監測報告,「巴塔蓋卡坑」平均每年會長大 10公尺,在比較溫暖的年度,它每年甚至可以長大 30公尺。岡瑟也指出,如果「巴塔蓋卡坑」擴張到跟鄰近的山谷相連後,「非常有可能」進一步讓這個巨坑長得更快。

從永凍土找到歷史

對科學家來說,這也是格外有價值的地方,因為他們可以透過裂開的永凍土來看到氣候變遷的歷史痕跡,藉此理解我們這個世界曾經的模樣。

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在NASA的空拍圖中,可以看到「巴塔蓋卡坑」在 1999年、2005年、2013年逐步變大的模樣。相傳當地人常在這一帶聽到奇怪的聲響,所以不太喜歡靠近這裡。

Photo: Earth Observatory

找到了幾千年前的生物

2017年 2月,一份投書在《第四紀研究》(Quaternary Research)的研究指出,透過分析「巴塔蓋卡坑」暴露出的地層,他們至少可以了解這裡 20萬年來的氣候變化。當時他們也在裡頭找到古代的花粉樣本、麝牛、長毛象,還有一頭 4,400歲的馬。

鑒往知來的好機會

領導這份研究的薩塞克斯大學教授莫頓(Julian Murton)指出,「巴塔蓋卡坑」的地層提供「一系列的地理歷史紀錄,這並不是很常見的事情」,有鑑於人們對北西伯利亞的氣候歷史知之甚少,這也讓他們有機會對這裡的氣候歷史、生態環境進行更多研究——因為透過理解過去發生什麼事,將有助於科學家對未來進行預測並做好準備。

以前發生了什麼  現在也可能會再來

莫頓以 12萬5,000年前、全球溫度比現在還高上幾度的間冰期為例,說道:「如果我們可以了解當時的生態是怎麼回事,我們就能藉此推測全球氣溫升高的現在會有什麼變化。」

「如果永凍土回應暖化的方式,就跟它回應上一個冰河時期的方式一樣的話,我們就能預期接下來還會看到更多坑洞、盆地,或湖泊......新的土地也有可能(因為永凍土融光而)出現。」

然而,「不斷長大的巴塔蓋卡坑」會替環境帶來的隱憂也不容小覷。

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圖為 1995年,克勞利(Thomas J. Crowley)針對最後一次冰河時期所繪製的想像圖。

Photo: Ittiz

永凍土裡面有很多碳

大部分的永凍土都是在上一個冰河時期形成的,因此裡頭含有大量的有機物體,其中就包括被鎖住數千年的碳。德國學者岡瑟便指出,這一帶所蘊含的碳「就和大氣中的碳含量差不多」。

更嚴重的溫室效應成隱憂

當越多的永凍土融化,就有越來越多微生物可以接觸到這些碳,一旦微生物消耗完碳後,就會產生加深全球暖化的二氧化碳和甲烷。

這樣的擔心確實不是空穴來風,在 2016年一份投書於《自然-通訊》的研究便針對上一個冰河時期,西伯利亞永凍土所釋放的溫室氣體進行調查,他們發現當時這裡的氣溫有明顯上升,科學家相信類似情況可能會再次上演。

不會停下、無法阻止的巨坑

儘管如此,目前並沒有任何跡象顯示「巴塔蓋卡坑」有減緩或停止擴張的情況,它每年正不斷地變大著。

「這就是我們稱為正回饋的現象,」岡瑟說道:「暖化會加速暖化,而且這件事在其他地方也一定會發生......沒有人可以阻止這件事發生,沒有任何技術上的方法可以阻止這些巨坑繼續成長。」


延伸閱讀:《在美國,一個拒絕人為氣候變遷的小島
與氣候變遷賽跑 跟北極融冰爭奪化石的考古學家
冰封多年傳染病因暖化開始現身 俄國極圈爆發炭疽病

參考資料:
01 Siberia's Growing 'Doorway to Hell' Offers Clues on Climate Change
02 In Siberia there is a huge crater and it is getting bigger
03 Siberia's 'Doorway to The Underworld' Is Getting So Big It's Uncovering Ancient Forests