随着气候变暖、永久冻土融化和水循环加速，北极河流面临巨大变化 - 其影响将产生全球性影响

随着北极变暖，其河流正在发生变化，这可能会产生巨大的影响——不仅对北极地区，而且对世界。

河流代表地球水文循环的陆地分支。随着降雨和降雪，河流将淡水径流连同溶解的有机和颗粒物质（包括碳）输送到沿海地区。随着北极现在接近变暖 快四倍 比世界其他地区、地区 降水增多 永久冻土正在融化，导致河流水流更加强劲。

我们是气候科学家，研究变暖如何影响水循环和生态系统。 在一项新研究中 利用历史数据和地球气候和水文的复杂计算机模型，我们探索了气候变化如何改变北极河流。

我们发现，永久冻土融化和风暴加剧将改变水流入和流经北极河流的方式。这些变化将影响沿海地区、北冰洋，并可能影响北大西洋以及气候。

永久冻土融化：北极土壤发生巨大变化

随着气温上升，永久冻土融化是北极正在经历的最严重的变化之一。

永久冻土是指已经被冻土覆盖的土壤 冷冻至少两年 并且经常持续数千年。它覆盖地球北半球约 880 万平方英里（约 2280 万平方公里），但随着永久冻土融化，该面积正在缩小。

从历史上看，进入北极河流的大部分水在春季流过冰冻的永久冻土层。科学家称之为“陆上径流”。

然而，我们的研究结果表明，随着变暖的继续，每年河流流量的比例将越来越大，将来自地表以下，通过退化的永久冻土中解冻的土壤。随着降水量的增加，总流量增加，随着地下通道的扩大，到本世纪末，多达 30% 的流量可能会转移到地下。

当水流过土壤时，它会吸收不同的化学物质和金属。因此，流入河流的水可能具有不同的化学特性。例如，它可能携带更多的营养物质和溶解的碳，从而影响沿海地区和全球气候。流动碳的命运是一个活跃的研究领域。

河水中更多的碳在到达平静的沿海水域后最终可能会“脱气”，从而增加释放到大气中的二氧化碳量，这进一步推动了 气候变暖. 。解冻还揭示了其他令人讨厌的惊喜，例如 长期冷冻病毒的出现.

更多雨雪，更多径流

随着气温升高，北极的水循环也在加速，这意味着更多的降水、蒸发、植物蒸腾和河流排放。这主要是由于较温暖的大气具有容纳更多水分的固有能力。也是同样的原因 更大的暴风雪正在发生 随着气候变暖。

我们的研究发现，大部分额外降水将发生在北极盆地的远北地区。随着气候变暖，海冰消失，计算机模型一致认为，更加开放的北冰洋将为大气提供更多的水，这些水将被输送到邻近的陆地区域，以降水的形式落下。

阿拉斯加北部、西伯利亚和加拿大的降雪增多将导致河流中的水量增加，根据我们的研究，在高变暖情况下，河流水量可能会增加 25%。与南部相比，北极北部地区土壤中的碳含量更高。随着永久冻土融化，这些地区还将看到更多的水从地表以下流入河流，额外的土壤碳可以渗入水中并变成溶解的有机碳。

更多的 旧碳已经出现 从北极河流收集的样本中，归因于永久冻土融化。碳测年表明，其中一些碳已经冻结了数千年。

影响将遍及北极生态系统

那么，未来会怎样？

预计最显着的变化之一涉及将淡水和相关材料（例如溶解的有机碳和热能）运输到北极沿海地区。

沿海泻湖 可能会变得更新鲜。不过，这种变化会影响食物链上下游的生物体 我们目前的理解 淡水和溶解有机碳变化的潜在影响仍不清楚。

随着气候变暖，河水也将变暖，并有可能在季节早些时候融化沿海海冰。科学家 2023 年春季观察到这一情况, ，当时加拿大麦肯齐河异常温暖的水将热量带到了波弗特海，导致沿海海冰提前融化。

最后，更多到达海岸的河水有可能使北冰洋变得清新，尤其是欧亚大陆北部沿线，俄罗斯的大河每年都会从那里输出大量淡水。

有人担心 该地区河流流量不断上升 正在影响大西洋经向翻转环流，即从热带沿美国向上循环热量的洋流。东海岸和欧洲。越来越多的证据表明这些电流 近年来一直在放缓 随着更多淡水进入北大西洋。如果循环停止，就会 显着影响温度 横跨北美和欧洲。

在沿海地区，河流流量的变化也会影响该地区的植物、动物和土著居民。对于他们和全球气候来说，我们的研究结果强调需要密切关注北极的变化并采取措施减轻影响。