2025年6月10日,东北林业大学生态学院成栋生态讲坛第十二讲在林学科研楼112会议室成功举办。本次讲坛邀请到美国阿拉斯加大学费尔班克斯本部地球物理研究所(GI)和国际北极研究中心(IARC)的Vladimir Eugeni Romanovsky教授,以“State and Fate of Permafrost in the Warming Arctic”(正在变暖的北极地区多年冻土的水热状态与变化趋势)为题,为师生带来了一场关于北极多年冻土变化的前沿学术报告。本次讲座由金会军教授主持,采用线上线下结合的方式进行,腾讯会议同步直播。
Romanovsky教授以北极多年冻土为研究核心,结合其团队超过40年在北美及俄罗斯北极和亚北极地区的监测数据,揭示了气候变暖对冻土环境的深刻影响。他指出,多年冻土作为寒冷气候的产物,广泛分布于高纬度和高海拔地区,而近期的气候变暖已打破其“稳定状态”,突出表现为冻土温度上升与热稳定性下降。

通过对比不同区域的监测结果,Romanovsky教授展示了冻土升温的时空差异性:过去40多年北极冻土区温度普遍升高0.4-4.0℃,且北部低温多年冻土区升温速率显著高于南部的高温富含冰多年冻土区。这个归结于气候变化的北极放大效应和南部的高温(³-1℃)富含冰多年冻土。这种升温驱动了两类典型的冻土融化过程:一是夏季融化层(活动层)深度增加,二是“融区”(talik)的形成——这类常年不冻结的土层可存续数年至数个世纪。基于直接观测数据与遥感技术,他进一步证实,富含冰多年冻土区地表沉降现象已在全球多数冻土带显现,成为冻土退化的重要标志。
Romanovsky教授重点剖析了冻土融化引发的系列连锁反应。在地貌变化方面,冰富积冻土融化导致地表产生显著的差异性沉降,即“热喀斯特”现象,部分不利区域的沉降速率每年超过5厘米。这种不均匀沉降已对民用与工业基础设施造成严重影响,维修成本高昂。更具危险性的是,热喀斯特常引发“热侵蚀”,该过程发展迅速,使建筑、道路、机场及管道等设施面临直接威胁,其中埋地管道的脆弱性尤为突出。

在生态与社会影响层面,教授警示热喀斯特和热侵蚀可能导致湖泊突然排水,威胁依赖湖水作为饮用水源的社区。他强调,这些由冻土退化引发的负面效应在未来将持续加剧,意味着维持基础设施功能所需的投入将急剧攀升。此外,冻土中封存的巨量有机碳若随融化释放,可能推动北极地区从“碳汇”向“碳源”转变,进一步放大全球温室效应。
互动环节中,在场师生围绕冻土温度监测方法、热侵蚀防控技术等议题展开热烈讨论。Romanovsky教授结合其团队在北极长期生态监测的经验,分享了地温传感器网络布设、遥感数据反演等技术手段的应用案例,并呼吁建立跨区域的北极冻土监测协作网络。他特别提到,阿拉斯加大学在北美北极地区的监测站点数据,可为全球冻土变化研究提供关键支撑。
成栋生态讲坛作为东北林业大学生态学院的重要学术平台,持续邀请国内外知名学者分享生态学科前沿研究,此次讲座进一步推动了学校在冻土生态学以及冰冻圈科学与全球气候变化领域的学术交流,助力学科交叉融合与国际合作的深化发展。