在西伯利亚苔原的一个偏远地区,遍布着低矮的树木和灌木,有一个地方被当地人称为“地狱之门”。夏季,瀑布从悬崖上倾泻而下的声音不时被滚落的泥土发出的轰鸣和崩塌声打断。“非常吵,”来自英国苏塞克斯大学的地质学家 Julian Murton 说,他曾作为研究的一部分到访过此地。这些不祥的声音加剧了当地雅库特原住民对这个巨大坑洞的 敬畏和担忧。从某种意义上说,这种恐惧是有道理的。
它可能不是通往另一个世界的门户,但这个“地狱之门”或巴塔盖陨石坑确实是我们不断变化的世界的一个令人不安的标志。而且,从某种意义上说,它的形成是一个通往隐藏的地下维度的大门,只不过是科学的——而非超自然的。

巴塔盖陨石坑是什么?
巴塔盖陨石坑(有时也称为巴塔盖卡陨石坑)实际上并非陨石坑。它是一个逆行热喀斯特滑坡(RTS),是一个由永久冻土融化和快速地表沉降造成的不断扩大的裂谷——本质上是一个慢动作的山体滑坡。它是世界上最大的RTS,目前占地超过87公顷(约215英亩),其不断扩大的规模使其符合“巨型滑坡”的定义,即比20公顷大的RFS。
Murton说,它始于20世纪中期,并首次出现在20世纪60年代的卫星图像上。他说,这个现在“形状像一个巨大的蝌蚪”的巨型滑坡,很可能是由森林砍伐和用于矿产勘探的越野履带车辆在脆弱的苔原上行驶造成的。车辆和过度砍伐破坏了植被,而植被“起着隔热毯的作用,使永久冻土保持凉爽”。随着植被覆盖的消失,土壤侵蚀冲走了地表层,使永久冻土暴露在环境中。

永久冻土是指任何保持完全冻结状态至少两年的地面——但其中许多比这要古老得多,可以追溯到几千到几万年前的冰川时期。根据美国国家海洋和大气管理局的数据,北半球约有15%的陆地 被永久冻土覆盖,而北方永久冻土地区储存着多达 16亿公吨 的有机碳——是目前大气中碳含量的两倍。
在 气候变化 的影响下,北极的升温速度是世界其他地区的 2.5到4倍,永久冻土正在全球范围内退化和融化。巴塔盖巨型滑坡是人为全球变暖的一个特别显眼的信号。
加拿大渥太华大学地理学系名誉教授 Antoni Lewkowicz 说,自最初出现一条狭窄的裂缝以来,它每年都呈典型的马蹄形向外扩张,在向上倾斜的头部侵蚀处扩张最快,因为那里的淤泥和土壤最容易滑落。随着暴露的永久冻土融化,其中的土壤会软化成泥浆,然后塌陷,与融化的冰一起流入当地的水道和河流。
而且这种扩张速度很快。根据3月31日发表在《地理形态学》(Geomorphology)杂志上的一项 一项研究 表明,从1991年到2018年,高达180英尺(约55米)的头部侵蚀每年后退多达37英尺(约11米),某些情况下甚至高达98英尺(约30米)。总而言之,巴塔盖已流失了3460万立方米的物质,包括地下冰和融化的土壤——根据这项新研究,总共释放了约169,500吨有机碳(每年约4000-5000吨)。这些碳估算有助于科学家更好地理解永久冻土融化对气候和地貌的影响。

俄罗斯莫斯科国立大学的冰川学家、该研究的主要作者 Alexander Kizyakov 在给《Popular Science》的电子邮件中说:“我们的研究结果表明,永久冻土退化发生得有多快……永久冻土地区的地貌变化有多么动态。” Kizyakov及其合著者使用了遥感技术、无人机图像以及土壤和冰芯来得出全面且最新的估计。圣路易斯华盛顿大学的地球物理学家 Roger Michaelides(未参与此项研究)表示,这些发现不仅揭示了这个特定的巨型滑坡,还增进了我们对RTS普遍演变过程的理解。
其他滑坡在哪里?
尽管巴塔盖的规模引人注目,但RTS地貌并非罕见,而且它们 正变得越来越普遍。融化滑坡遍布北极地区,特别是在俄罗斯北部、加拿大和阿拉斯加等地。Lewkowicz说,虽然没有官方统计数字,但在过去的30年里,滑坡“数量激增”。他曾多年研究加拿大西北地区班克斯岛的情况。
在他1983年职业生涯开始时,该岛(面积与爱尔兰相当)大约有60个活跃的融化滑坡。“现在有4000个了,”他说。他回忆说,仅仅在几个特别温暖的季节和强烈的热浪中,滑坡的数量就翻了一番。
大多数永久冻土退化是隐蔽的,发生在地下,即覆盖在永久冻土之上的未冻土层(活跃层)的厚度缓慢而微妙地增加。但RTS是气候和地貌变化的尤为明显的标志。Lewkowicz说:“融化滑坡是永久冻土世界各地正在发生变化的指标。”他补充道——这就像观看风暴中的海浪一样,它们是“我们真正能看到地球表面在运动”的地方。
在某些地方,这种变化的遥远、生存的威胁更加迫在眉睫。巴塔盖位于一个偏远地区,距离最近的人类定居点有数英里之遥,但融化滑坡可能发生在靠近人类基础设施的地方,威胁着城镇和交通。在加拿大育空地区的首府怀特霍斯,一个活跃的滑坡就在克朗代克公路附近。“我怀疑可能需要改道以避开滑坡,”Murton说。
融化滑坡揭示了什么?
随着融化滑坡的扩大并释放出长期冻结的有机碳,它们成为永久冻土正反馈循环的一部分,它们释放的二氧化碳和甲烷会加剧全球变暖。Michaelides说,尽管目前从融化的永久冻土中释放的碳量远少于燃烧化石燃料产生的量,但永久冻土的贡献“并非微不足道”。而且,随着气候变化的持续,未来它可能会变得更加显著。到21世纪末,从永久冻土中释放的温室气体可能相当于 一个大型工业化国家 的排放量。
但融化滑坡并非全都是坏消息。它们也有一个重要的积极方面:它们揭示了地质历史。巴塔盖为我们提供了前所未有的机会,一窥地球过去数十万年的历史,暴露了地球上一些最古老的永久冻土,其历史 约有65万年。西伯利亚的巨型滑坡让我们得以一窥过去的 气候 以及保存完好的 已灭绝动植物——包括古代野牛、马和猛犸象的骨骼。
并且,这个不断增长的地貌可能会带来更多发现(尽管希望 不会有活体病原体)。Kizyakov说,目前巴塔盖仍然活跃。融化滑坡可以持续扩张数十年,直到遇到地质限制才会停止。巴塔盖的底部,一片由细流和移动的淤泥沙丘组成的区域,在许多地方已经接近基岩,所以它无法再深多少。但头部侵蚀预计会继续向前推进。融化滑坡将持续增长,直到达到某种地形限制,通常是山坡顶部或水体。巴塔盖还有很长的路要走。