新聞宏觀經濟北極湖泊數小時內消失,科學家利用AI追蹤永凍土融化

北極湖泊數小時內消失,科學家利用AI追蹤永凍土融化

作者: Fortune Crypto·

重點速覽

  • •透過「永凍土探索門戶」合作的國際團隊監測北極超過400萬座湖泊,其中包括阿拉斯加苔原上的7,000萬個熱喀斯特池塘。
  • •湖泊突然排水是富冰永凍土已融化的強烈指標——一座花了上千年才形成的湖泊,可能在數小時內被排乾。
  • •阿拉斯加西北部的蘇厄德半島與鮑德溫半島,僅2018年夏季在異常溫暖的冬季之後,約4,600座湖泊中就有近200座失去超過四分之一的面積。
  • •儘管2025-26年冬季偏冷,研究人員在2026年6月與7月仍發現約30座新增的排水湖泊,顯示永凍土融化持續進行。
  • •新的近即時地圖可協助社區辨識應避開的富冰土地,以及較適合建設的低冰層安全區域。
北極湖泊數小時內消失,科學家利用AI追蹤永凍土融化

佛羅里達州的天坑經常登上新聞頭條,尤其是當它們吞沒汽車或整棟房屋時。但佛羅里達的天坑風險與阿拉斯加相比,可說是小巫見大巫。

阿拉斯加的大部分土壤屬於永凍土——即連續兩年以上維持在華氏32度(攝氏0度)以下的地面。這類土壤往往富含冰層,一旦冰層融化,上方土地便可能塌陷。隨著氣溫上升,此類塌陷事件在北極各地愈來愈頻繁。

其後果與佛羅里達的情況如出一轍:當建築物、道路與管線底下的地層下陷時,將造成重大財產損失。風險不容小覷:永凍土約占北半球陸地的四分之一,其中包括許多北極社群,其道路、管線與建築物的設計都建立在地下土壤將持續凍結的假設之上。

儘管潛在損害極高,能協助北極居民與社區領袖提早準備的即時永凍土融化地圖卻相當罕見。為了填補這一缺口,一支由水文學家與數據科學家率領的團隊建立了互動網站,利用北極版「天坑」的獨特特性,近即時追蹤整個北極地區的永凍土融化情況。

永凍土融化的明顯跡象

若不開挖,便無法直接測量永凍土,但仍有一些值得留意的跡象。當富冰永凍土融化時,地表會下沉,形成所謂的熱喀斯特池塘——積水的窪地。由於北極地區氣溫上升速度達全球平均速率的二至三倍,如今北極許多地方已遍布以這種方式形成的池塘與湖泊。

這些湖泊在衛星影像中清晰可辨,觀察它們隨時間的變化,可為下方永凍土的變化提供線索。

大湖一夜之間消失

有時,引發天坑的同一過程會沖刷出新的河道,將湖泊完全排乾,留下一個裸露的圓形窪地。一座長達數百公尺的湖泊可能花了上千年才形成,但單一異常溫暖的夏季所引發的永凍土融化,卻能在短短幾小時內將其完全排乾。

湖泊突然消失,是富冰永凍土已經融化的強烈指標。消失的湖泊也提供了一種實用方法,可在廣大區域監測永凍土,並精確定位融化最活躍的位置。

自1940年代末開始的航空照片,以及1970年代起可取得的衛星影像,讓科學家得以重建北極永凍土地貌的過往樣貌,包括永凍土湖泊曾經存在與不存在的位置。

借助人工智慧,科學家如今能快速分析來自北極大片地區的最新影像,尋找永凍土變化的跡象,例如新池塘的出現或舊池塘的消失。這種方法反映了永凍土研究的更廣泛轉變:由於該地區太過遼闊偏遠,無法僅靠野外調查,對衛星數據進行機器分析已成為在全北極規模上追蹤地貌變化的主要工具。

透過永凍土探索門戶合作的國際科學家團隊,已繪製並持續監測北極超過400萬座湖泊,其中包括阿拉斯加苔原上的7,000萬個熱喀斯特池塘(也稱為槽狀池塘)。

在這些地貌中偵測永凍土融化的跡象,有助於社區為環境變遷做好規劃。新的地圖可顯示哪些土地位於富冰永凍土之上——代表不適合作為建築基地,以及哪些凍土含冰量較低——可能代表更適合建設的安全地帶。

2026年正在發生的永凍土變化

阿拉斯加西北部的蘇厄德半島與鮑德溫半島是湖泊突然排水的熱點區域。過去二十年間,該地區失去了許多覆蓋其地貌數千年的大型湖泊。僅在2018年夏季,該地區約4,600座湖泊中就有近200座在異常溫暖的冬季之後,失去超過四分之一的面積。

儘管2025-26年冬季對阿拉斯加而言偏冷,該地區的湖泊面積仍持續減少——這是永凍土持續融化的證據。研究團隊在2026年6月與7月又發現約30座受排水影響的湖泊。

每年夏季,特別是6月與7月,這一過程都會在北極數百座湖泊上演。然而,並非所有湖泊變化都源於永凍土融化。例如,氾濫平原與濕地中的湖泊常因春季大量融雪而在季節間劇烈變化。野生動物也可能扮演一定角色:例如海狸可在湖泊突然排水後,藉由堵塞新形成的排水河道,讓湖泊重新形成。

與永凍土融化共存

過去,有關永凍土在哪裡變化的資訊,主要來自數年後才發表的科學研究。如今有了近即時數據,研究人員可以更深入地研究融化過程,社區也能在規劃新建設之前,取得永凍土現況的最新資訊,並了解哪些地方可能出現問題。對研究北極碳循環的科學家而言,這類監測在建設規劃之外同樣重要:永凍土儲存大量冰凍的有機碳,融化會使這些物質暴露於分解作用。接下來值得關注的,是近即時的湖泊追蹤能否擴及地面下陷與海岸侵蝕等其他融化指標,以更全面地描繪冰凍北方的變化。

Anna Liljedahl,阿拉斯加大學費爾班克斯分校北極水文學兼任教授;Ingmar Nitze,阿爾弗雷德·韋格納極地與海洋研究所(亥姆霍茲中心)極地地球科學博士後研究員

本文根據創用CC授權轉載自The Conversation。本報導最初刊載於Fortune.com。