北极湖泊消失潮，生态变革引领未来

全球气候变化已成为人类生存面临的巨大挑战。近期，北极地区的显著升温导致多年冻土融化，对脆弱的北极生态环境带来严峻考验，其中湖泊排水问题尤为引人关注。



中山大学和山东师范大学的极地遥感联合团队，借助卫星遥感技术监测了过去35年北极多年冻土区发生的3.5万余起湖泊排水事件。他们发布了高精度时空信息的北极排水湖泊数据集，并通过量化分析揭示了湖泊排水和湖盆植被动态的关键环境因子。这一研究成果于11月15日发表在《自然-通讯》上。

该团队首席科学家程晓表示：“这一研究拓展了学界对北极湖泊动态和北极变绿现象的理解，为未来北极湖泊变化的预测和有针对性的生态环境保护策略提供了科学依据。”

北极湖泊排水事件的背后是多年冻土中的冰楔融化，导致湖岸倾覆和排水通道形成。为深入了解这一现象，团队采用了基于湖泊对象的分析方法，成功识别出约583万个湖泊中的35337起湖泊排水事件，并进行湖泊尺度的排水概率分析，揭示了不同尺寸、不同地貌类型和不同起源的北极湖泊在排水概率方面的差异。



湖泊排水不仅改变了北极湖泊的地貌，还引发了“北极绿洲”的崛起。湖泊排水后，湖盆植被在湿润且富含营养的环境中迅速生长，比周边更绿，成为北极生态系统的重要组成部分。通过对排水湖盆的植被动态跟踪，研究发现热融湖泊、面积较大和排水比例较高的北极湖泊中的植被生长状态更好。此外，温度和洪水被发现是预测排水湖盆植被动态的关键环境制约因素。



未来，随着北极持续变暖，多年冻土区活动层厚度逐渐加深，冻土不连续性增加，湖泊排水事件预计将更为频繁。这可能引发洪水等次生灾害，对北极地区的基础设施、清洁淡水供应以及野生动植物生存环境造成不利影响。湖泊排水也将复杂地影响碳平衡，减少湖底微生物甲烷排放，同时为植被生长提供空间，带来环境效益。

程晓表示：“未来我们将通过陆地生态系统碳监测卫星和高分辨率无人机技术，深入研究北极地区湖泊变化和植被动态，以评估其对北极温室气体排放和国际碳中和战略的影响。”

查看详细论文信息：https://doi.org/10.1038/s41467-023-43207-0