夏威夷大岛的莫纳克亚天文台周围覆盖着一层雪（图片来源：Sakkawokkie/Getty Images）

令人难以置信的是，科学家居然在夏威夷发现了多年冻土。但随着气候变化的持续影响，该冻土区域一直在缩小。

撰文 | Chelsea Harvey翻译 | 魏书豪编辑 | 黄雨佳 

地处热带的夏威夷气候温暖，人们很难想象能在这里发现冰雪。不过，在冬天，一些岛链上的最高山峰气温也常降到零度以下，覆盖着一层雪毯。

情况不止如此。在夏威夷岛上的最高峰——海拔近14,000英尺的茂纳凯亚山（Mauna Kea）附近，有一个“隐藏惊喜”：这里有两块罕见的热带多年冻土。通常，这种持续冻结的土壤会让人们联想到寒冷的北极。

科学家发现，在夏威夷岛，只有茂纳凯亚山出现了这种现象，而且很可能已经在萎缩。研究发现，随着时间推移，这些区域正在缩小。



茂纳凯亚火山（图片来源：维基百科）

来自非营利组织“行星科学研究所”（Planetary Science Institute）的研究员诺伯特·肖尔霍夫（Norbert Schorghofer）已经研究了很久夏威夷的多年冻土，他说，按照地球变暖的速度，这两块冻土可能在几十年内消失。

“气候越来越温暖了”，他说，“所以多年冻土层不可能一直存在。”

肖尔霍夫的研究领域主要是例如火星的其他星球。他开始对夏威夷这种非比寻常的多年冻土感兴趣，是因为这里与其他星球的景象有潜在的相似性；地球上那些非常寒冷又贫瘠的地区有时能作为科学家研究其他星球情况的参考。

但是这些年来，他的研究目的发生了变化。

他说：“经过多年的研究，我发现这里的冻土与火星上的冰不太相似。由于山上的季节性融雪，这里太潮湿了。”

与当初的目的恰恰相反，“我认为我真的把这个研究做成了一个环境项目，而不是行星研究项目。”肖尔霍夫这样说道。



茂纳凯亚火山（图片来源：维基百科）

1969年，研究员阿尔弗雷德·伍德考克（Alfred Woodcock）首次对夏威夷的多年冻土进行了科学记录。当时，他推断这片冻土可以追溯到结束于一万多年前的更新世。但肖尔霍夫说，这“仅仅是一个推测”。

肖尔霍夫说，“冻土的形成期可能更晚，更‘年轻’”，甚至可能是在所谓的小冰期形成的，即19世纪中期结束的区域性寒冷时期。

科学家们能确定的是，这片冻土一定是在该地区比现在冷得多的时期形成的。

有几个因素使这块冻土得以存在多年。这块多年冻土带坐落在茂纳凯亚山顶附近的两个火山口的“摇篮”里，刚好遮挡了阳光。有雪覆盖的时候，也会反射阳光。

虽然这里的地表温度仍在0℃及以上徘徊，但是基于一些复杂的因素，包括冰雪覆盖的位置、冰雪融水渗入土壤表层以及地面和大气之间传递热量的方式，地下的土壤往往比地表更冷。

夏威夷不是热带地区唯一存在多年冻土的地方。美国阿拉斯加大学费尔班克斯分校的研究员吉川健二（Kenji Yoshikawa），多年来一直同肖尔霍夫合作研究冻土，周游世界，记录这类冻土地区。他说，在墨西哥和秘鲁安第斯山脉的高山上，以及坦桑尼亚的乞力马扎罗山都有冻土区域。



乞力马扎罗山（图片来源：pixabay）

但吉川健二又补充道，在非常靠近赤道的区域，多年冻土通常只出现在海拔17,000英尺以上的地方。但夏威夷的多年冻土存在于仅13,000英尺以上的区域，因而显得格外不寻常。

如今，变暖的气候正在逼近这块冻土。肖尔霍夫说，早在1969年，伍德考克就已经观察到了该地区冻土融化的风险。

伍德考克在第一次发现这两块冻土后，详细地描述了其中一块。当时，它的直径至少有80英尺，深度约为30英尺。

2016年，肖尔霍夫和同事进行了地球物理学调查，以了解该冻土区域在后来的几年里发生的变化。他们在2017年的报告中说，该冻土层变小了，也变浅了。在今年发表的另一篇论文中，他们再次强调了这一点。

肖尔霍夫说：“这片冻土区域正在从四面八方收缩。”

吉川健二指出，近期，地球厄尔尼诺和拉尼娜周期（使太平洋温度发生周期性变化的自然气候周期）的变化可能会促使冻土加速融化。



茂纳凯亚火山（图片来源：维基百科）

肖尔霍夫说，人为因素导致的全球变暖将会是“压垮骆驼的最后一根稻草”。他估计，较大的冻土区域可能会在几十年内消失，而较小的区域“时间甚至会更短”。

全球的多年冻土都在融化。在北极，这是一个重要问题，产生的后果可能很严重。融化的多年冻土会向大气释放出大量的温室气体（二氧化碳和甲烷），进一步加速全球变暖进程。这还会使地面变软并下陷，导致树木、建筑和其他基础设施倒塌。

相比之下，夏威夷的多年冻土层区域是很小的，因而产生的影响也是最小的。

但是，随着茂纳凯亚山变暖，冻土层融化，可能会出现严重的文化冲击。茂纳凯亚山是夏威夷土著居民的传统圣地，是他们朝圣的地方，也是众神的家园。其中一位山神是雪神波利阿胡（Poli‘ahu）。

然而，研究表明，随着气温上升，茂纳凯亚山上的降雪量也岌岌可危。2017年的一项研究发现，如果夏威夷的气温再升高几度，降雪将在本世纪末几乎“消失殆尽”。

如果肖尔霍夫说的是对的，那么这片多年冻土在那之前就早已消失了。



图片来源：pixabay

肖尔霍夫说，冻土的消失正是气候变化重塑地球的“有力证据”。这也提醒我们，随着全球变暖，一些自然奇观正在消失，研究它们的时间可能所剩无几了。

“我们真的太想在它消失之前研究清楚了”，肖尔霍夫说。 原文链接：https://www.scientificamerican.com/article/hawaii-has-permafrost-and-scientists-are-racing-to-study-it-before-its-gone/