2021年3月5日，BBC報(bào)道了一個(gè)令人震驚的事實(shí)，俄羅斯北部、阿拉斯加以及加拿大北部正面臨一個(gè)空前的危機(jī)，永久凍土帶正在消融，而由此產(chǎn)生的極其嚴(yán)重的后果，可能會(huì)讓這些國(guó)家和地區(qū)此前數(shù)十年的建設(shè)化為烏有！

永久凍土帶：北半球最大的碳庫(kù)

對(duì)于永久凍土帶，在寒冷地區(qū)的地下幾十厘米處，有一個(gè)永久冰凍層，即使在炎熱的夏季仍然只有頂部融化，一般將上面融化部分稱(chēng)為活動(dòng)層，而下面在夏季仍然處在凍結(jié)狀態(tài)的就是永久凍土層。

凍土層是高寒地區(qū)所特有，一般位于南北緯48度以上的地區(qū)，很明顯北半球的凍土帶面積要遠(yuǎn)高于南半球，永久凍土帶面積占北半球表面積25%以上，永久凍土層的厚度會(huì)隨著緯度身高而增加，這種區(qū)域植物難以生長(zhǎng)，大都處在苔原地帶，表層只有大量的草本以及苔蘚植物。

永久凍土帶到底有啥用？

其實(shí)永久凍土帶的第一個(gè)作用就是巨大無(wú)比的冰箱，它的存在能讓現(xiàn)代人類(lèi)都能目睹當(dāng)年猛犸象的雄姿，因?yàn)楸４嬖趦鐾翈е械拿歪锵缶拖裨谔烊槐渲校B皮毛到內(nèi)臟保存完好，甚至在俄羅斯和加拿大，還有上萬(wàn)年前的猛犸象肉出售以供各位嘗鮮。

我國(guó)古生物界著名的邢立達(dá)博士2011年時(shí)在加拿大嘗試過(guò)一塊4000年前的猛犸肉排，據(jù)邢博士稱(chēng)，這種肉的味道和野豬肉非常相似，只是有股比較嚴(yán)重的土腥味。

永久凍土層的另一個(gè)作用則是封凍了大量的二氧化碳，因?yàn)楹芏嘣谒械募淄楸粌鲈诹吮鶎又?，逐漸被形成新凍土層所掩埋，因此整個(gè)北半球封凍的甲烷以及其他碳等，據(jù)NOAA估計(jì)，整個(gè)北半球凍土帶中封存了大約1.46~1.6萬(wàn)億噸有機(jī)碳，有效的避免了全球變暖的發(fā)生。

還有一個(gè)則是為基建構(gòu)建了大量的承重結(jié)構(gòu)，永久凍土層就像建筑物地基中的承重基礎(chǔ)，使得凍土帶內(nèi)的基建很容易構(gòu)建起來(lái)，甚至俄羅斯早期在西伯利亞的鐵軌直接鋪在凍土帶上，快速構(gòu)建起遠(yuǎn)東地區(qū)的交通網(wǎng)絡(luò)。

凍土帶融化，北極圈基建即將崩潰

2020年5月31日，克拉斯諾亞爾斯克地區(qū)的諾里爾斯克鎳金屬大廠發(fā)電廠發(fā)生柴油泄漏事故，2萬(wàn)多噸柴油漏到了附近兩條河以及土地中，波及范圍達(dá)20公里，這是近幾年來(lái)最嚴(yán)重的漏油事故，據(jù)綠色和平組織評(píng)估，這次漏油對(duì)環(huán)境破壞、經(jīng)濟(jì)損失超過(guò)100億盧布。

而造成此次漏油的主要原因則是凍土層融化，因?yàn)橹Z里爾斯建在北極圈內(nèi)，基建都是樁基都是打在凍土帶上，而原油以及大量管道敷設(shè)都在凍土層，近幾年來(lái)永久凍土帶的融化，給這里的建筑和管道產(chǎn)生了極大的威脅。

凍土帶融化后地面失去支撐會(huì)產(chǎn)生不均勻沉降，形變能力非常有限的管道會(huì)成為其中的支撐骨架，如果超過(guò)其承受極限，那么就會(huì)發(fā)生斷裂！這就是諾里爾斯克鎳金屬大廠發(fā)電廠的柴油管道發(fā)生斷裂，泄漏大量柴油的原因。

俄羅斯國(guó)土面積的2/3以上在永久凍土帶，主要分為24塊永久凍土帶地區(qū)，其中有9個(gè)凍土帶上擁有龐大的基礎(chǔ)設(shè)施，大量鐵路和公路系統(tǒng)，以及輸油管道，還有大量城市基建都在永久凍土帶上。

哥倫比亞大學(xué)的地理系教授德米特里·斯特雷萊茨基（Dmitry Streletskiy）評(píng)估了全球變暖與永久凍土帶對(duì)俄羅斯的影響，研究已發(fā)表在《環(huán)境研究快報(bào)》，德米特里指出，僅僅在風(fēng)險(xiǎn)最高的9個(gè)地區(qū)的總資產(chǎn)就已經(jīng)超過(guò)1.29萬(wàn)億美元，約占俄羅斯總資產(chǎn)的17%。

在這些資產(chǎn)中，大約有16.67%的建筑將遭受凍土帶融化的影響，總價(jià)值超過(guò)2500億美元，而城市將面臨比管道更嚴(yán)重的危險(xiǎn)，因?yàn)樵谖磥?lái)幾十年中，永久凍土帶的基礎(chǔ)設(shè)施和超過(guò)一半的房屋建筑需要修繕或者完全重建。

諾里爾斯克（Narilsk）是許多重工業(yè)工廠的所在地，是俄羅斯污染最嚴(yán)重的城市。

更令人震驚的是俄羅斯有大量的重污染化工廠都在永久凍土帶，這些工廠一旦發(fā)生大規(guī)模泄漏，這個(gè)災(zāi)難不是地球所能承受的！未來(lái)受災(zāi)最嚴(yán)重的地區(qū)可能不得不將GDP的4~5%用于修繕，這將給俄羅斯的未來(lái)數(shù)十年的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)拉低1-2個(gè)百分點(diǎn)，屋漏偏逢連夜雨，俄羅斯必須要挺住。

加拿大和阿拉斯加無(wú)法獨(dú)善其身

美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局稱(chēng)，由于永久凍土帶的融化，阿拉斯加西北部的Kivalina等大量村莊將不得不在未來(lái)10年內(nèi)搬遷。根據(jù)最新的評(píng)估顯示，每個(gè)300人的村莊搬遷成本大約為2億美元。而需要搬遷的村莊總數(shù)將超過(guò)70個(gè)，搬到哪里去成了一個(gè)最頭疼的問(wèn)題，因?yàn)槿绻俅芜w往凍土帶，那么很難保證在30年后是否繼續(xù)會(huì)因?yàn)閮鐾寥诨徇w。

加拿大同樣面臨非常棘手的問(wèn)題，加拿大北部的育空和努武特地區(qū)有大量基建設(shè)施，還有4000公里左右的公路面臨著凍土帶融化的問(wèn)題，而且這并不是一個(gè)未來(lái)的問(wèn)題，已經(jīng)是一個(gè)迫在眉睫的大問(wèn)題。

青藏高原的凍土融化

其實(shí)按緯度來(lái)算，中國(guó)應(yīng)該很少會(huì)為凍土帶而頭疼，但全球屋脊青藏高原就在中國(guó)西部，這是除了南北極以外最大的高原永久凍土帶，面積超過(guò)150萬(wàn)平方公里，有青藏公路、新藏公路和川藏公路一級(jí)滇藏公路進(jìn)入西藏，這些公路基本都有部分路段穿越凍土帶。

隨著永久凍土帶的融化，部分路面開(kāi)裂，路面開(kāi)始不均勻下沉，形成波浪形路面。2020年4月8日，一篇由王雙杰 、牛?？?、陳建兵和袁宏?yáng)|發(fā)表在在線數(shù)據(jù)庫(kù)WILEY上的論文顯示，未來(lái)百年內(nèi)，由于凍土帶融化，中國(guó)在穿越青藏高原的基建比如鐵路和公路等基礎(chǔ)設(shè)施，將會(huì)面臨重大的工程挑戰(zhàn)。

青藏鐵路全長(zhǎng)1142千米，其中穿越多年凍土帶的路段有550千米，而據(jù)來(lái)自中國(guó)科學(xué)院青藏高原研究所的消息：長(zhǎng)期遙感及地面監(jiān)測(cè)顯示，在過(guò)去30年間，青藏高原多年凍土面積由150萬(wàn)平方公里縮減為126萬(wàn)平方公里，減少了16%。

兩個(gè)數(shù)據(jù)，未來(lái)青藏鐵路將面臨非常嚴(yán)峻的凍土帶融化事態(tài)，不過(guò)比起俄羅斯、阿拉斯加以及加拿大更有優(yōu)勢(shì)的是，中國(guó)在青藏鐵路建設(shè)上針對(duì)凍土帶上建鐵路、橋梁和隧道做過(guò)強(qiáng)大的技術(shù)攻關(guān)！

另一個(gè)則是大量的橋梁建設(shè)代替路面，進(jìn)入基巖層的橋墩將鐵路架設(shè)在凍土帶之上，緩解了這一問(wèn)題的發(fā)生。

這些措施在盡可能長(zhǎng)時(shí)間的延長(zhǎng)凍土帶內(nèi)的基礎(chǔ)建設(shè)使用時(shí)間，但并不能改變凍土帶融化的大趨勢(shì)，很多基于凍土帶的建筑仍將面臨考驗(yàn)，不過(guò)好在是青藏高原屬于高原凍土帶，基礎(chǔ)設(shè)施并不如加拿大和美國(guó)阿拉斯加以及俄羅斯那么密集，也許這是我們最大的幸運(yùn)。