地下水在向海洋輸送碳和其他營養物質方面發揮著重要作用,但在北極,大量的水仍然固化在凍土中,長期以來人們普遍認為地下水的作用並不明顯。在NSF波弗特瀉湖生態系統長期生態研究基地進行的實驗表明,大量有機物溶解在凍土以下的地下水中,它們最終隨著地下水的流動進入北極沿岸海域。這些看不見的水將大量的碳和其他營養物質從陸地帶到北極,它們的流量甚至相當於夏季附近河流的徑流量。隨著永久凍土的融化,地下水有望成為北冰洋日益增長的淡水和營養來源。發現淺層地下水在阿拉斯加北部地表下流動時,會吸收新的、年輕的有機碳和氮。當地地下水流向海洋時,會與深層土壤層和融化的永凍土混合,溶解大量土壤有機質和數千年前的碳。據計算,海陸結合部附近的凍土地下水中溶解有機碳和氮的濃度比河流高兩個數量級。隨著北極變暖,大量有機物從永久凍土中釋放出來,預計這些通量將繼續增加。
奧斯丁大學的海洋科學家詹姆斯·麥克萊蘭指出,從河流流入北冰洋的水已經得到了很好的研究和解釋,但直到現在,對流入北冰洋的地下水的研究還很少。以前,人們認為很少有地下水從北極的陸地流入海洋,因為永久凍土或永久凍土限制了永久凍土帶表面以下的水流。通過這項研究,可以說明必須以不同的方式考慮地下水,地下水的運輸對於了解北極沿海生態系統的碳和養分循環越來越重要。
轉載本文,請註明出處和作者:中國科學院蘭州文獻信息中心,《資源與環境科學動態監測快報》2020年第07期,牛壹博編譯。