格陵兰岛的湖泊变得越来越丑陋，而且速度很快

自 2011 年以来，Jasmine Saros 每年夏天都会访问西格陵兰岛。缅因大学湖泊生态学教授 Saros 每年都会前往北方收集该地区淡水的数据。2022 年，她对她和同事经常访问的 10 个代表性湖泊进行了例行采样和评估。一切总体上都如预期的那样——随着气候变化而缓慢变化，但表面上看起来和十多年来一样。然后突然间，情况就不一样了。

第二年，也就是 2023 年夏天，萨罗斯回来时发现这些熟悉的湖泊已经完全变了样。“你一眼就能看出来，”她说。水体从清澈湛蓝（岩石底部清晰可见，仿佛透过玻璃）变成了茶褐色。起初，科学家们以为可能只有一个湖，然后是两个，然后是三个。直到“我们去的每一个湖都发生了这样的变化，”萨罗斯说。“景观中的所有湖泊都发生了重大变化，”她告诉《大众科学》。“这真的很令人惊讶。”

从历史上看，西格陵兰岛是一片相对干旱的苔原地带。夏季，融化的土地被低矮的植被覆盖，土壤下是冻结的永久冻土。该地区散布着数千个湖泊。在萨罗斯的研究区域，她和她的合作研究人员估计有 7,486 个湖泊。她预计，即使不是全部，大多数湖泊也已从蓝色变成了棕色。

颜色变化不仅仅是美观。根据 1 月 22 日发表在《美国国家科学院院刊》上的一项研究，这表明湖泊的基本生态在一年的时间里发生了变化。根据萨罗斯领导的新研究，变化包括：湖泊失去了 90% 的微生物多样性，溶解铁增加了 1,000%，并且从吸收二氧化碳变成了排放二氧化碳——从汇变为源。

这种变化是由一个特别温暖潮湿的秋天引起的，可能会是永久性的。它说明了当气候临界点（通常抽象地讨论为我们永远在接近的东西）真正到来时会发生什么，生态系统会从所谓的悬崖上倾覆。这也是对其他地方可能发生的情况的警告。“我们关注北极的湖泊，因为它们是气候变化的重要哨兵。它们往往比其他湖泊生态系统更早发生变化，”萨罗斯说。北极变暖速度特别快，气候是那里变化的主要驱动力，因为那里人口密度低，开发很少。但没有一个地方能幸免。

在格陵兰，科学家们通过收集所有能收集到的数据来应对新近变黄的湖泊。像往常一样，他们背着装满设备的沉重背包徒步前往研究地点，并乘坐充气筏在每个湖泊上冒险。他们从不同深度捞水，捕捞浮游生物，使用传感器记录温度和 pH 值，甚至测量湖泊的光吸收率。回到实验室后，他们分析了样本，并检查了溶解的有机物、金属和生物。

他们发现 2023 年的水与前几年的水之间存在巨大差异。溶解的有机物要多得多——比如土壤、腐烂的淤泥和注入肉汤的植物碎屑。铁含量上升了两个数量级，铝和钴等其他金属也更加丰富。细菌类群少得多，藻类多得多。光合作用减少，因为每个湖泊的较深区域都因缺乏光照而变得毫无生机。甲烷增加了 72%，湖泊成为夏季温室气体排放的新源，排放的二氧化碳是以前的四倍多，而吸收的二氧化碳却减少了。

为了找出原因，研究人员调查了多年的天气和气候数据。研究集中在 2022 年秋季的两个月内，当时格陵兰经历了创纪录的高温和降雨，这是由多条连续的大气河流造成的。在热浪和过量降雨期间，大量永久冻土融化，释放出大量土壤中的有机物和金属。萨罗斯说：“这个极端的秋季季节基本上导致这些物质大量冲入湖泊。”湖泊扩大，彼此之间的联系更加紧密，相互混合，并将变化传播到很远的地方。2023 年 7 月的额外暴雨和高温加剧了这种情况。卫星图像显示，这种变化并非湖泊独有。随着热量和水的增加，土地也发生了变化，变得更加绿色。

湖泊变黄并不是一个新现象。在地球历史上，由于气候变化或其他局部条件的变化，湖泊变黄已经发生过无数次。但一般来说，这种现象会发展得更慢，需要几个世纪甚至更长时间。“例如，在美国北部，这种颜色变化需要大约 1000 年才能自然发生，”萨罗斯解释道。“我从未想过如此剧烈的变化会在不到一年的时间内发生，”她说。阿拉斯加的一些河流也出现了相关的快速变化，这也是由于永久冻土融化而发生的。这是超高速的生态改造。

2003 年 9 月，格陵兰岛经历了类似的降水。但伴随的温暖程度没有那么极端。结果，降雪占水分的比例更高，冻土融化较少，湖泊状态没有发生显著变化。气候变化使北极地区的热浪和大气河流更加常见。模型预测，到 2100 年，格陵兰岛的集中降雨事件将增加 50% 至 290%。

萨罗斯表示，目前还不清楚湖泊需要什么样的条件或多长时间才能恢复到以前的状态。也许连续几年的干旱可能会有所帮助，因为太阳会使有机物褪色。但与此同时，干旱天气意味着更多的蒸发和更少的污染物冲刷。“这很难预测，”她指出。然而，根据我们目前的气候轨迹，她预计湖泊不会很快再次变蓝。“我认为[这种变化]可能会持续下去，”萨罗斯说。她和她的合著者将继续关注水体，了解未来会发生什么，并希望能够恢复。

但就目前而言，后果正在对当下的人们显现。一些格陵兰社区依靠湖泊获取饮用水。生态系统的变化可能对人类健康构成风险，如金属毒性。有办法处理和过滤水以减轻危害，但所有这些都需要基础设施投资。“我们分享了我们的数据并与社区中的各种人进行了交谈，”萨罗斯说，但她还不确定他们打算做什么。