随着北极海冰的撤退,暴风雨造成了巨大的损失

几千年来,覆盖北极海的冰毯保护了海岸免受破坏风暴的影响。但是,随着冰缓冲区消失,日益强大的风暴潮正在侵蚀海岸线,并派出海水内陆的墙壁,毁灭性的北极生态系统支持丰富的野生动植物。

2000年夏天,加拿大公园监狱长安格斯·辛普森(Angus Simpson)和他的同事在阿拉斯加边境附近的育空地区北海岸扎营,对考古遗址进行了调查。With little warning, a powerful storm blew in, driving a surge of water from the Beaufort Sea onto the land and forcing Simpson’s group to make a harrowing trip through 12-foot high waves to get to safety on Herschel Island, a few miles off the coast.

在大风的高峰期,在北极海岸沿北极沿岸的低洼土地上扎营的因纽特人家庭必须被直升机空运。因纽特人的长者说,这场风暴是他们见过的最糟糕的一场:赫歇尔岛的历史捕鲸定居点被淹没,育空地区和阿拉斯加沿岸的几个重要的考古遗址被扫入海,而塔克托亚克图库克(Tuktoyaktuk)的因纽特人社区是10米接近掉入海洋。

沿育空海岸沿着低矮的土地席卷的大风和水墙是北极越来越多的现象的典型特征,一种具有重要的环境和社会影响:随着北极海冰消失,海浪在越来越大在开放的水中,北极海岸线正在被更激烈的大风炸毁,这些大风将风暴潮流到陆地上并进入淡水河三角洲。后果之一不仅是北极海岸线的加速侵蚀,而且由于盐水的侵入而破坏和转化了某些淡水生态系统的一部分。

在2002年至2007年期间,一条阿拉斯加海岸线每年损失28英尺的土地。

一个本杰明·琼斯(Benjamin Jones)进行的最新研究美国地质调查局发现,在1955年至1979年间,沿Beaufort沿着Beaufort沿着Beaufort的40英里海岸线平均每年6.8米(22英尺)。在接下来的23年中,该比率每年增加六英尺。在2002年至2007年之间,低洼的海岸线每年每年损失28英尺的土地,在2008年至2009年之间45英尺。这些极端损失不仅归因于越来越多的土地暴露于越来越无冰的北极地区,而且还造成了风暴还要融化永久冻土,加速了海岸线的崩溃。

上个月发表的一项研究对日益增长的北极风暴潮流量显示了另一种阴险的影响。加拿大科学家研究了Beaufort Sea的大量海水激增的影响,该海水在1999年沿着加拿大西部北极地区的Mackenzie River Delta向内陆推出12英里,洪水湖,溪流,溪流和数百平方公里的Tundra植被。海水涌入三角洲的影响改变了受影响的地区,杀死了近90%的Alders,这些Alders在现在的土壤中萎缩了。此外,科学家还记录了热爱盐的藻类的急剧增加 -Navicula Salinarum- 在一个内陆湖中,暗示受洪水影响的淡水系统正在转变为一个新的盐水生态系统。

约翰·史密尔(John Smol),安大略省皇后大学的生物学家,以及麦肯齐河三角洲的论文的合着者,出现在美国国家科学院论文集,说:“在曾经有大量淡水物种的地方,现在只有那些可以生活在海水中的人。”因纽特人说,所谓的死区已成为北美驯鹿,马斯科克森和淡水海岸鸟类的荒凉领土,这些鸟类传统上在该地区放牧和嵌套了。

根据Smol和他的同事的说法,这种水激增的影响与过去一千年中所见。

一位专家说:“北极风暴越来越多地损害越来越大的土地。”

“大部分仍然是一个死区,” Smol说。“它以非常基本的方式改变了湖泊和土壤的化学反应。更换它的几乎没有什么比曾经有过的东西。在我看来,这是气候变化正在加速的北极中的一部分。随着海平面的上升,永久冻结和海冰融化,未来的北极风暴将越来越多地损害越来越大的土地。”

迄今为止,加拿大西北部和阿拉斯加东北部的潮流感觉最为强烈,夏季,吹过无冰的水的风会造成大风暴潮。由于那里的浅水,在Beaufort和Chukchi海以及白令海的一部分中,这些潮流尤其严重。被推到岸上的水必须去某个地方。如果深处,当水接近海岸时,水就可以简单地降至更大的深度。但是,如果它很浅,则将水被迫上土地。

50%至70%的土壤由冷冻水组成 - 一种“肮脏的冰山”,使这种相对温暖,咸水进入岸上的影响加剧了这一事实。地貌学家罗伯特·安德森(Robert Anderson)科罗拉多大学博尔德分校描述了这一点。一旦它与温暖的水接触,它就会崩溃并滑入大海。

安德森(Anderson)和其他研究人员认为,随着北极海洋越来越无冰,风暴潮将影响北极盆地的海岸线越来越多,包括俄罗斯巨大的北极海岸线,该海岸线延伸了数千英里。
安德森说:“世界上没有其他沿海景观那么脆弱。”“从加拿大西部的西部到阿拉斯加和西伯利亚的北坡,景观非常平坦。当您飞越该领土时,您会发现,当很少或没有海冰时,即使最小的潮流也会产生影响。”

潮流的历史

在整个记录的历史中,风暴潮袭击了北极海岸线。阿拉斯加大学费尔班克斯大学的科学家报告说,从1898年到1980年,阿拉斯加西海岸有90次暴风雨的证据,有些风暴潮高达13英尺。然而,现在的最大差异是,这些潮流变得越来越频繁和强烈,如海冰的迅速损失改变了北极海中风暴和波动作用的物理。

包装冰距离岸边越远,开放水的距离越大,风可以吹出,这就是被称为fetch的距离。这意味着将更多的能量转移到水中,形成更大的波浪。

如果本世纪海平面上升3到6英尺,情况预计将大大恶化。

“获取越大,”风暴潮建模者说大卫·阿特金森在加拿大维多利亚大学,“激增的潜力更大”。

此外,陆地上的海冰阿特金森注意到阿特金森(Atkinson)可以保护海岸线免受潮流的影响。而且漂浮在海洋上的冰越少,风将其能量转移到水中的机会就越多,因为浮冰倾向于吸收波浪能。阿特金森说:“没有漂浮的冰等于没有浪费的能量。”

如果许多专家计划在本世纪的海平面上升到3到6英尺,则预计情况将大大恶化。冰盖和冰川融化。

如今,风暴潮流和波浪行动对海岸线的影响现在已经有充分的记录。例如,安德森(Anderson)看到了潮湿的迹象,并杀死了植被。更关心他的是沿海侵蚀威胁着成千上万的淡水湖泊和西部北极海岸线的河三角洲。随着将海岸的淡水湖与北极海洋分开的薄土地消失,其中许多湖泊正在大海中排入大海。

安德森说:“我不是一名生物学家,但不需要大量想象力就可以看到我们每年都会看到所有这些鹅和鸭子如何在这些苔原湖上筑巢的所有这些鹅和鸭子都会受到影响。”

脆弱的不仅是鹅和鸭子,鸭子和驯鹿。阿拉斯加的Shismareef等爱斯基摩人社区可能必须出于类似的原因而被搬迁,因为几乎没有这样做可以阻止那些沿海社区滑入大海。

Mackenzie Delta Surge
特雷弗·兰茨/维多利亚大学
麦肯齐河三角洲激增十年后,土壤仍然被高盐浓度污染。

1999年激增对麦肯齐河三角洲部分地区的影响表明,随着海洋和暴风雨的内陆工作,北极沿海生态系统如何改变。这种激增是加拿大西部北极地区最大的记录。Smol说,这可能是即将发生的事情的迹象。

他和来自皇后大学和卡尔顿大学的同事在洪水区的10个地点收集了现场,压力和死亡标本的树环样本。他们发现,一半以上的Alders在一年内干燥。在接下来的四年中,剩下的树木中有37%被咸土壤杀死。激增后十年,高盐浓度仍然污染了土壤。对内陆湖泊的沉积物的检查显示,受影响区域从淡水到盐水生态系统发生了明显的转变。该地区的因纽特人首先注意到了这些植被和野生动植物的显着变化,后者将这种情况引起了科学家的注意,并帮助他们进行了研究。

Mackenzie Delta由45,000个浅湖组成,是世界上最大,生产性最大的淡水北极三角洲之一。但是,这只是北极庞大的三角洲和湿地网络的一小部分。在许多其他北极地区,尚无人对这些潮流的研究,但是鉴于它们靠近海岸线,因此许多这些湿地很可能受到了类似的影响。

Smol说:“这是过去1000年来最大的激增事件之一。”“了解它对本生态系统的影响将有助于我们更好地了解北极海岸线上的其他地方如何脆弱。”