科學家在科學報告中寫道,馬、野牛和其他大型食草動物可以用來幫助拯救世界上大部分剩餘的永久凍土層,並用它們的腳減少解凍。
一項初步研究的靈感來自於在西伯利亞進行的實驗,實驗中有成群的馬、野牛和馴鹿,研究人員利用計算機模型計算出,如果北極圈重新出現大量食草動物,可以挽救多少永久凍土。他們的研究表明,在動物的幹預下,世界上80%的永久凍土層可以保存到2100年。
研究人員說,食草動物可以幫助保護永久凍土層,因為它們的蹄子會把積雪踩散或壓縮。這項研究的作者寫道,這降低了永久凍土的隔熱效果,減緩了變暖,並阻止了進一步的融化,反而「加劇了永久凍土的凍結」。
此前的觀察研究表明,只要有食草動物在場,積雪的深度就會顯著降低。例如,在一平方公裡的土地上有100隻食草動物,可以將平均積雪深度減半。
現在,漢堡大學的科學家們已經在研究如果這一理論應用於整個北極圈會發生什麼,而不僅僅是俄羅斯東北部切爾斯基的更新世公園。20多年前,謝爾蓋和尼基塔·季莫夫兩位科學家在那裡重新安置了野牛、野牛、馴鹿和馬。
基於這些觀測結果的計算機模型,以及雪深、地表溫度和地表覆蓋等因素的數據,被用來計算可以節省多少永久凍土。研究人員發現,在溫室氣體排放不受控制的情況下(RCP 8.5),凍土溫度預計將上升3.8°C。但如果該地區再次出現大型食草動物,這個數字可能會減少44%,降至2.1攝氏度。研究表明,這足以拯救今天80%的永久凍土層。
科學家們考慮了引進食草動物的副作用,包括在夏天破壞變冷的苔蘚。他們認為利大於弊,但指出作為第一個模型實驗,研究並不一定考慮所有的生態和物理過程,建議需要進一步調查。
永凍層傳統上是一個碳匯,儲存著大量的碳。但這可能會改變,氣溫升高,冰融化,將碳釋放到大氣中,加速氣候變化。
該研究的第一作者、德國漢堡大學土壤動力學教授克裡斯蒂安比爾在接受《新聞周刊》採訪時表示:「目前,我們有一個將二氧化碳排放到大氣中的預算,以使其保持在2攝氏度以下。」除了人類活動釋放的溫室氣體外,永久凍土層的融化還會釋放大量的額外溫室氣體,從而消耗掉大量的碳預算。
據估計,到2100年,永久凍土層有可能向大氣中釋放11到1430億噸的二氧化碳。相比之下,人類社會每年產生約100億噸化石燃料碳排放。
根據佛羅瑟的說法,這是少數幾個探索減少永久凍土層融化的方法之一,而且不涉及減少排放和減緩氣候變化。「我不知道還有什麼別的辦法,」他說。
「除了在社區和基礎設施周圍減輕和適應外,真的沒有辦法解決北極永久凍土層融化這一日益嚴重的問題,」Duane Froese說。阿爾伯塔大學地球和大氣科學教授告訴《新聞周刊》。目前的研究和在更新世公園的實驗,都是關於這個問題的新想法。
「這裡最大的挑戰是,你如何將其擴展到整個北極地區?」它在地塊尺度上是有效的,但是它能在更大的景觀尺度上完成嗎?
佛洛斯說,這項計劃可能會引起爭議,目前還不清楚究竟需要多少匹馬、野牛或馴鹿才能產生顯著的效果,但是這個想法值得更多的研究和關注。
比爾希望能找到答案。「大規模調查每平方公裡需要多少食草動物是非常有趣的,」他說。「我們需要15每平方公裡還是20每平方公裡?」