影响阿拉斯加北部陆地到海洋河流的永久冻土层正在融化

时间:2019-12-20 12:39 来源:seo 作者:杏鑫 点击量:

影响阿拉斯加北部陆地到海洋河流的永久冻土层正在融化

阿拉斯加北坡上的波弗特海沿岸,北美驯鹿在悬崖峭壁上被侵蚀成泻湖。通过对阿拉斯加北坡径流、河流流量和其他流域特征变化特征的分析,发现阿拉斯加北坡地下径流和冷季流量的比例显著增加。信贷:马塞诸斯州大学阿默斯特/ M。罗林斯

一项对阿拉斯加北坡径流、河流流量和其他水文循环要素变化特征的新分析显示,地下径流和冷季流量的比例显著增加,作者称这种变化“与永久冻土的变暖和融化相一致”。

该报告的第一作者、首席气候模型专家、马萨诸塞大学阿默斯特分校地球科学副教授、该校气候系统研究中心副主任迈克尔·罗林斯说,气候变暖预计将使北极地区从北极向北极转变

地表水

-主导系统到地下水主导系统,有更深的水流路径通过新解冻的土壤。

他说:“我们对永冻土解冻的模型估计与永冻土地区生态系统正从净汇向净碳源转变的观点是一致的。”

淡水和河源营养物,主要溶解

有机碳

他解释说,它们被运到位于陆海交界的沿海河口和泻湖。实地测量的

河道流量

而该地区其他水文循环要素较为稀疏,需要一种建模方法来量化陆-海流动及其变化特征。这次调查的细节是在1991年到2010年间,在Utqiagvik(以前的Barrow)和Mackenzie河以西之间的北极水域,

冰冻圈

.

罗林斯解释说:“我们的模型包括一个最先进的土壤冻融循环模拟,这使我们能够更好地了解冻土融化如何影响水文流量的大小和时间。我们的研究结果表明,气候变暖对整个布鲁克斯山脉的影响更大,包括寒冷季节(11月至4月)河流流量的增加和地下径流比例的增加。”

此外,不断变化的陆地流入可能正在影响泻湖内的食物网结构,他补充说。“当地土著社区依靠鱼类和其他资源生存

环礁湖

他们赖以生存的生态系统。150多种候鸟和水禽依靠该地区的食物网生存,泻湖是当地社区丰富的鱼类资源。”特别是,罗林斯指出,巴罗、纽克苏特和卡克特维克的猎人和居民依赖博福特泻湖系统的高生产率来维持他们赖以生存的鱼类和鸟类种群。

在这项研究中,通过对河流流量和积雪含水量的有效测量,验证了永久冻土水平衡模型。罗林斯和同事们正在开发模型,并利用现场和遥感测量来更好地了解流入波弗特泻湖的水流,并预测未来永久冻土层解冻和水循环强化将如何影响泻湖生态系统的动态。

研究人员观察到冷季流量显著增加,例如北坡长期平均流量的134%和科尔维尔河流域长期平均流量的215%。他们报告说,该地区和42个研究盆地中的24个的地下径流占总径流的比例显著增加,其中最普遍的变化发生在布鲁克斯山脉北麓。他们还观察到陆地蓄水的减少,他们认为这是由于土壤冰的损失超过了土壤液态水蓄水的收益。春季洪峰流量、融雪量入海时间也提前了4.5天。

作者说,这些发现对沿海生态系统和其他地方的水、碳和营养循环具有意义。北坡河是波弗特海泻湖新的有机营养物质的主要来源,每年一半的淡水出口发生在春季融雪后的两周内。随着气候变暖,在永久冻土中封存了数千年的碳开始融化,并被动员起来转移到河流系统,其中一些以二氧化碳和甲烷的形式排放到大气中,加速了气候变暖。

更多信息:

冰冻圈

DOI: 10519 / tc -13 - -3337 - -2019

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