全球變暖是人類文明面臨的緊迫問題之一,人們普遍認為,人類應該承擔主要責任。人類活動增加了大氣中溫室氣體的濃度,然而,這種觀點不能解釋為什么溫度有時會迅速上升。
在北極,導致氣候變暖的因素之一是永久凍土釋放的甲烷和大陸架區的亞穩定氣體水合物。自從研究人員開始監測北極的溫度以來,該地區經歷了兩個突然的高溫時期:20世紀20年代和30年代;然后從1980年開始,一直延續到今天。
俄羅斯科學院院士利奧波德洛布科夫斯基是這篇新論文的通訊作者,也是MIPT世界海洋北極和大陸邊緣地球物理研究實驗室的負責人。
根據《地球科學》年發表的論文,科學家們假設無法解釋的溫度突變可能是由地球動力學因素引發的,特別指出阿留申弧發生了一系列大地震,阿留申弧是離北極最近的地震活躍區。
為了檢驗新的假設,洛布科夫斯基必須先回答三個問題,第一,大地震的日期和氣溫變化是否重合?其次,是什么機制使巖石圈擾動從阿留申群島擴散到北極陸架帶2000多公里?三、地殼活動如何加劇甲烷排放?
第一個問題的答案來自于對史料的分析,事實證明,阿留申島弧上的一系列大地震發生在氣溫變化前15-20年左右。
第二個問題可以用巖石圈激發動力學模型來回答。該模型描述了構造波的傳播,并預測它們應以每年約100公里的速度傳播,這與每次大地震序列與隨后的溫度上升之間的時間延遲一致,因為地震后擾動需要15至20年才能引入北極圈。
第三個問題,研究人員提出了如下解釋:到達北極冰架下的變形波在巖石圈造成微小的附加應力,足以破壞亞穩態氣體水合物的內部結構,永久凍結冰中儲存的甲烷。甲烷進入大氣,產生溫室效應,導致氣候變暖。
“阿留申弧地震與氣候變暖階段有明顯的相關性,存在巖石圈應力以適當速度物理轉移的機制,這些額外的應力會破壞亞穩定的氣體水合物和永久凍土。該理論的三個主要組成部分是邏輯的,可以用數學和物理方法進行分析。重要的是它可以解釋一個已知的事實,北極溫度突然升高——,——之前的模型什么都不做,”洛布科夫斯基評論道,
https://phys.org/news/2020-12-great-earthquakes-arctic.html