北極凍土之下，埋藏著地球數(shù)萬年來積累的有機物質(zhì)，一直以來，低溫是它們最可靠的保險箱。

但這個保險箱正在失效。

馬薩諸塞大學阿默斯特分校地球科學家邁克爾·羅林斯領(lǐng)導的研究團隊，剛剛在《全球生物地球化學循環(huán)》期刊上發(fā)表了一項歷時數(shù)年、覆蓋44年氣候數(shù)據(jù)的系統(tǒng)性研究，以迄今最高的空間分辨率，清晰呈現(xiàn)了北極永久凍土加速融化的真實圖景。結(jié)論令人警醒：河流正在將數(shù)千年前封凍的古老碳，以越來越快的速度輸送進北冰洋，而這個過程一旦形成規(guī)模，將以人類目前難以干預的方式加劇全球變暖。

研究團隊選擇的考察區(qū)域，是阿拉斯加北坡的一片廣袤土地，面積大致與威斯康星州相當，數(shù)百條河流和溪流從這里匯入波弗特海。他們將氣候模型的空間分辨率提升至每個網(wǎng)格單元1平方公里，這比此前普遍使用的25公里網(wǎng)格精細了625倍，捕捉到了過去粗糙模型根本無法察覺的局部變化細節(jié)。

模型運算本身就是一項壯舉，每次完整模擬需要在馬薩諸塞州綠色高性能計算中心的超級計算機上連續(xù)運行10天。

數(shù)據(jù)呈現(xiàn)的圖像，讓研究者們難以樂觀。在過去44年里，阿拉斯加北坡的徑流量持續(xù)增加，河流攜帶的溶解性有機碳濃度同步上升。更值得注意的是，融化季節(jié)已經(jīng)顯著延長，不再止步于盛夏，而是一直延伸到九月甚至十月。秋季本應是凍土重新封閉的時間窗口，如今這扇窗越來越難關(guān)上。

羅林斯坦言，直接觀測數(shù)據(jù)的匱乏是研究這一地區(qū)最大的障礙："阿拉斯加北部的直接觀測數(shù)據(jù)非常稀少，我們沒有足夠的河流測量數(shù)據(jù)來量化整個北坡河口的水量輸入。"這也正是他花費25年時間開發(fā)永久凍土水平衡模型的原因，模型在這里填補了現(xiàn)實觀測留下的空白。

理解這個問題的關(guān)鍵，在于弄清楚"活動層"是什么。

永久凍土并非鐵板一塊，其最上層存在一個每年隨季節(jié)凍融交替的土層，被稱為活動層。隨著氣候持續(xù)升溫，活動層正在一年年加深，越來越多此前從未參與過地球表面碳循環(huán)的古老有機物，開始以溶解性有機碳的形式進入河流水體，最終抵達海洋。

進入北冰洋后，其中一部分溶解性有機碳會被微生物降解，轉(zhuǎn)化為二氧化碳釋放到大氣中，每年進入這個循環(huán)的碳總量已超過2.75億噸。這一數(shù)字目前還處于可量化的范圍內(nèi)，但研究團隊的模型預測，若當前趨勢延續(xù)，未來80年內(nèi)北極地區(qū)的徑流量可能增加25%，地下徑流增幅甚至可能達到30%，屆時碳排放的規(guī)模將進入另一個量級。

地理條件在其中扮演著被低估的角色。研究發(fā)現(xiàn)，阿拉斯加西北部的碳輸出增幅明顯高于東部地區(qū)，原因恰恰在于地形差異：西北部地勢平坦，土壤富含數(shù)萬年積累的有機物，融化后釋放的溶解性有機碳遠多于東部巖石、沙質(zhì)為主的山地土壤。平坦的地形，反而成了碳釋放的放大器。

這一切還牽動著北冰洋的生態(tài)平衡。大量淡水和溶解碳的涌入，正在改變波弗特海的鹽度結(jié)構(gòu)和營養(yǎng)循環(huán)，沿海瀉湖生態(tài)系統(tǒng)中的食物鏈隨之承壓，影響范圍遠不止于碳排放本身。

北極正在打開一個封閉了萬年的碳庫，而我們對這個庫究竟有多大、釋放速度會有多快，還遠未形成清晰的認知。羅林斯直接點出了這一認知缺口："有多少溶解有機碳最終流入海洋，是我們對碳循環(huán)知之甚少的部分，迫切需要更多陸地與海洋聯(lián)系的研究。"

科學家還在計算，凍土已經(jīng)開始融化。