永久凍土消融：一場地域性、區域性和世界性的威脅

位於海拔2500米以上的永久凍土，可謂瑞士阿爾卑斯山的“黏合劑”。其消融是造成2003年夏天馬特洪峰(Cervin)土石流的原因。 Keystone / Alessandro Della Bella

瑞士堪稱永久凍土研究領域的先鋒。如今瑞士境內永久凍土消融跡像日益顯著，而這很可能會造成全球性的後果。

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由於會發出來自地球深處的聲響，位於西伯利亞東部的巴塔蓋卡(Batagaïka)陷坑被當地人稱為“地獄之門”。但對科學家而言，它卻完全不具妖魔色彩。這只是長期以來已知的一個地球物理學現象所產生的結果：永久凍土-即永久凍結的土壤層-正在融化。

巴塔蓋卡長度1.5公里、深度100米，是世界上最大的因永久凍土融化而形成的陷坑。 ©yuri Kozyrev / Noor

全球暖化帶來的這個變化所影響的不僅是西伯利亞凍原，而是北半球約2300萬平方公里的面積，相當於美國面積的兩倍多。永久凍土主要分佈在從俄羅斯到加拿大的北極地區，但在高山地區，尤其是阿爾卑斯山區也有分佈。在瑞士，從海拔2500米以上就可以發現永久凍土的踪影。

永久凍土的消融除了會造成大規模地下塌陷外，還會對山坡穩定性造成影響，引發自然災害。這種變化不僅令受波及地區的居民擔憂，更令人不由擔心其或會引發全球層面影響。根據2019年聯合國的一份報告，永久凍土的減少是五大被低估的環境威脅之一。

馬特洪峰上的傳感器和鏡頭

Jeannette Noetzli是瑞士永久凍土監測網絡PERMOS(英)外部链接的負責人。 PERMOS成立於2000年，是第一個研究永久凍土演變的國家級網絡。瑞士也是收集高山永久凍土數據最多的國家，其中包括跨越30多年的時間系列。

這位研究員回憶說：“瑞士從1987年起就持續對永久凍土進行各種測量。在2000年，我們正式開始在不同觀測點進行長期觀察。”這項工作並不容易，因為“與冰川不同，永久凍土是看不見的”。

研究人員使用了最先進的技術：可下探至100米深的探測器、土壤電阻率測量設備、GPS設備、無線傳感器和高分辨率相機。在海拔3500米的馬特洪峰赫恩利(Hörnli)山脊上，由17個傳感器組成的網絡將數據實時傳輸到蘇黎世聯邦理工學院(ETHZ)的計算中心(PermaSense項目，英外部链接)。

馬特洪峰上的傳感器和鏡頭

Jeannette Noetzli是瑞士永久凍土監測網絡PERMOS(英)外部链接的負責人。 PERMOS成立於2000年，是第一個研究永久凍土演變的國家級網絡。瑞士也是收集高山永久凍土數據最多的國家，其中包括跨越30多年的時間系列。

這位研究員回憶說：“瑞士從1987年起就持續對永久凍土進行各種測量。在2000年，我們正式開始在不同觀測點進行長期觀察。”這項工作並不容易，因為“與冰川不同，永久凍土是看不見的”。

研究人員使用了最先進的技術：可下探至100米深的探測器、土壤電阻率測量設備、GPS設備、無線傳感器和高分辨率相機。在海拔3500米的馬特洪峰赫恩利(Hörnli)山脊上，由17個傳感器組成的網絡將數據實時傳輸到蘇黎世聯邦理工學院(ETHZ)的計算中心(PermaSense項目，英外部链接)。

更換格勞賓登州(Graubünden)科爾瓦奇-穆爾特爾(Corvatsch-Murtèl)岩石冰川上的溫度測量設備。 Jeannette Noetzli, PERMOS

山石滾落和土石流

來自弗里堡大學地球科學系，同時也是PERMOS網絡成員的Cécile Pellet解釋說，永久凍土由於消融失去了“黏性”，從而影響了山坡的穩定性。

她向瓦萊州日報《訊息者報》(Le Nouvelliste)表示：“永久凍土的消融會導致山石滾落和土石流。”但她也指出，以2017年的邦多(Bondo)為例，導致這類事故的原因有很多。比如，當地的地質特徵也可能產生影響。

Jeannette Noetzli同樣指出，我們不能一概而論，認為由於全球暖化和永久凍土消融，阿爾卑斯山脈將變得越來越危險。她指出：“不過，我們也觀察到在一些敏感地區出現了重大變化。因此，或許有修改某些登山者路線的必要。”

對旅遊基礎設施構成威脅

然而可以確定的是，對於高山建築物和設施(高山小屋、纜車、鐵路、電信設施、雪崩防護設置等)而言，永久凍土的退化和碎片運動的加速是潛在的問題。

這些基礎設施在瑞士的旅遊、通訊、能源供應和自然災害防護中發揮著重要作用。例如，馬特洪峰附近的戈爾內格拉特(Gornergrat)鐵路線和伯恩高地(Oberland)的少女峰鐵路線就部分建造在永久凍土區域。

因此，滑雪纜車的經營者們必須對設施進行重大翻新，以恢復塔身承載運輸基礎設施的強度。在烏里州，人們就為海拔2900米格姆斯托(Gemsstock)纜車的塔架搭建了一個混凝土基礎。來自雪和雪崩研究所的人員為如何在永久凍土上架設構造提供了技術指導。

消融在全球層面造成的影響更令人擔憂

受永久凍土消融影響的不只是所在地域及周圍區域。

原本封存在冰層中的遠古微生物或因消融而釋放到空氣中並復活，侵襲人類和動物。

此外，幾千年來在冰原中積聚的有機碳會以二氧化碳和甲烷的形式逐漸釋放到大氣中，進一步加劇全球變暖的惡性循環。

專家警告(英)外部链接外部鏈接說，受這個問題主要影響的是北極地區，該地區的溫度上升(程度為全球平均水平的2至4倍)正在導致永久凍土塌陷。據預計(英)外部链接，凍土含有1.6萬億噸碳，是大氣中含量的兩倍。

(Traduction de l’italien: Olivier Pauchard)