在北极永久冻土层上铺设木质“毯子”

一家加拿大的初创公司正在通过用一层隔热的木质“地毯”稳定土壤，阻止永久冻土层释放温室气体。如果这种方法奏效，它将成为首个能够直接阻止北极变暖局势下永久冻土层温室气体排放的工具。 “我们的目标是确保土壤中的碳留存在土壤中”，加拿大不列颠哥伦比亚大学自然灾害研究员、PermaC联合创始人Cansu Culha说。 由于人类活动导致的温室气体排放，地球冰冻环境正在随着气温升高而融化。在全球范围内减缓冰川融化的唯一可靠方法是大幅度减少化石燃料产生的温室气体排放。但一些研究人员正在探索直接阻止冰川融化的方法，例如在冰川上铺设反光垫或向海冰上注水以增加其厚度。 研究人员表示，据他们所知，PermaC的方法是第一个专注于防止永久冻土融化及其相关排放的方法。据估计，这些排放相当于日本的排放量。

北极永久冻土上的覆盖物。图片来源：Jeff Vanuga/Nature Photo Library/Science Photo Library 该公司刚刚在加拿大西北地区完成了首次隔热毯测试，地点位于一个被称为“逆行性融化滑坡”的快速侵蚀永久冻土区。这类塌陷发生在永久冻土丘融化并坍塌之时，侵蚀随之大块吞蚀地表。这使得更深层的土壤暴露在外，容易受到升温影响，形成二氧化碳和甲烷排放的热点区域。据估计，与仅考虑缓慢融化的模型相比，这些快速侵蚀区域可能会使永久冻土排放量增加高达40%。 该公司采用的方法是，用一层木屑、土壤和本地种子，以及一层类似粗麻布的椰子壳垫来稳定滑坡边缘。Culha说，她是在听说阿拉斯加原住民社区通过在滑坡边缘植树来防止永久冻土退化后，才想到这个办法的。类似的防侵蚀毯在温带地区也有使用，但此前从未被用于隔绝或稳定永久冻土。 PermaC尚未公布今年的测试结果。但据Culha称，覆盖物似乎已经阻止了侵蚀：在北极夏季，未覆盖覆盖物的滑坡边缘后退了5米，而覆盖覆盖物的区域则没有出现明显的后退。 “这非常令人鼓舞”，美国伍德韦尔气候研究中心永久冻土科学家Christina Schaedel说，她一直在为该公司提供咨询。不过，她补充说，这一结果仅仅基于一个夏季的一次冻土滑坡。 对于科学家来说，一个挑战是计算覆盖层能阻止多少二氧化碳排放。美国伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校研究永久冻土景观的生物学家Mark Lara表示，测量滑坡体排放的二氧化碳并非易事，目前仍是一个活跃的研究课题。 “确实有一些滑坡体在排放碳”，他说。但他补充道，“有很多细节因素可能会对结果产生显著影响”。例如，任何特定滑坡体的排放量都取决于其几何形状、土壤中的碳含量以及侵蚀后有多少碳最终转化为二氧化碳或甲烷。 目前，Culha对这些覆盖层可能减少的排放量只有粗略的估算。她根据对北极侵蚀率和土壤碳含量的研究推断，平均而言，富碳滑坡每年可减少约2200吨二氧化碳排放。如果这些计算准确，并且这些覆盖层能安装在加拿大和阿拉斯加的2万个滑坡上——这是该公司未来十年雄心勃勃的目标——她估计，这些覆盖层每年可减少约4000万吨二氧化碳排放，大致相当于匈牙利的年排放量。 Culha表示，公司正在开发一套详细的验证方法，供第三方机构用于核实实际减少的排放量。这对于公司出售碳信用额度至关重要，这代表了其产品所阻止的排放量。人们可以购买这些信用额度来抵消其他地方的排放。Culha称，公司计划最早于明年发行碳信用额度，目前已从投资者那里筹集了140万加元。 为了出售碳排放额度，PermaC公司必须证明这些覆盖物能阻止多少融化。Culha估计，这些覆盖物每个滑坡体每年可避免2200吨二氧化碳排放，这一估计的前提是每个滑坡体的边缘在温暖的夏季会侵蚀30米。但她指出，西北地区滑坡体中未被覆盖的部分仅后退了5米，减少了覆盖物能够阻止的排放量。 PermaC在北极地区推广应用也面临诸多障碍。“它实际上只能在非常局部的范围内部署”，德国阿尔弗雷德·韦格纳极地与海洋研究所地球科学家Ingmar Nitze说道，他曾绘制过永久冻土滑坡的地图。他说，几乎所有滑坡都位于偏远地区，只能乘直升机到达。“它无法大规模推广。而且，鉴于北极地区正在经历的变暖，它的作用微乎其微。” 但这种方法或许能够保护那些正日益受到滑坡威胁的公路和铁路——避免排放还能带来额外的好处。“在一些交通便利的地方，这种方法或许可行”，尼采说道。 Culha表示，通过与加拿大和阿拉斯加的原住民社区和北极企业合作，可以扩大规模，铺设这些毯子。而且，需要解决的低洼地带也很多。而且，有待处理的塌陷地并不少。