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根據美國賓夕法尼亞州立大學的一位水文學者，北極和南極的冰層和凍土受到了氣候變化引起的全球變暖的影響，但是由于地形和地質狀況，南北極冰雪消融的結果卻不盡相同。
“極地，尤其是北極地區，升溫的速度快于其他地區?！辟e夕法尼亞州立大學土木與環境工程副教授邁克爾·古瑟夫于8月11日在得克薩斯州奧斯丁市召開的第96屆美國生態學會的年會上對與會者說。“結果，極地地球系統的變化直接引起生態系統的變化?！?/p>
盡管這些變化在南極和北極有所不同，但是在其對當地環境和全球環境產生的影響方面可能具有重要意義。雖然北極中部是由水面之上的冰層構成的，不過北極圈內的加拿大北部、阿拉斯加、西伯利亞和格林蘭島都有陸地。相關的陸地和海洋生態系統受到了冰蓋消融和土壤解凍的影響，但是在整個大陸幾乎被大面積冰蓋覆蓋的南極洲，氣溫升高改變了水流、湖泊和生活在那里的微生物。
“我們對北極的重點關注在某種程度上是因為那里有人居住，但同時也因為那里的冰更易受到影響?！惫派蛘f，“整個凍土地帶的氣溫、雪和雨隨年和季節發生改變。我們知道，秋季到來的時間比過去晚了?！?/p>
在對氣溫升高的反饋更加快速的北極，氣候變暖正在剝蝕永久凍土層，即在每年的解凍時期通常仍然保持冰凍的地層。這會引起含有沼澤地的、不規則的地貌出現。隨后出現的降雨或雪融水會侵蝕地表，攜帶泥沙和沉積物進入水體，改變河流和溪流的路徑。泥石流也是遭到剝蝕的永久凍土地區的一種常見現象。“藻類、昆蟲和魚類都需要應對這一沉積物含量提高的情況?！惫派蛘f。
當微生物可使營養物礦化時，延長的解凍期會導致每年解凍的土壤具有更長的活躍期。而在解凍期較長的情況下，植物會繼續其受日光的時間長短和強度支配的正常循環，因為日光的時間長短和強度并沒有改變。微生物可能會繼續生成營養物，但植物不再使用它們，這樣一來，當雨水或冰雪融水出現后，營養物經過濾進入河流和溪澗。
“這就是目前我們所看到的情況，”古瑟夫說，“9月和10月，我們看到水中的營養物出現了顯著的增加。像硝酸鹽和銨這樣的營養物質含量增加了很多倍。”
永久凍土退化的另一個問題是長期儲存于凍土中冰凍的有機物質里的碳的釋放。氣溫升高最終會將二氧化碳和甲烷釋放到大氣中。“據估計，永久凍土層含有的碳是目前大氣中碳含量的兩倍?！惫派蛘f。
我們以為南極洲是一片巨大的空曠之地，但是在一些極地沙漠綠洲中有湖泊和溪流，其中包括麥克默多干燥谷。這些水體中有各種各樣的生物，包括微生物、浮游生物和絲狀藻類。
“盡管在這些水域中沒有蟲子和魚，但是有形形色色的微生物群落?！惫派蛘f，“干燥谷的一些藻類休眠時間長達9個月或者9個月以上，然后遇到冰雪融水后才開始生長?！?/p>
由于在南極洲有很多永久性的冰川，所以氣溫升高對環境的全年影響比北極慢一些。巨大而廣闊的白色冰層將一些熱能反射到大氣中。古瑟夫說，“我們估計在未來的幾十年中，我們將會看到南極開始變暖?！痹谀蠘O的一些地方，永久凍土非常干燥，且氮含量高。當水流到達部分干燥的土壤后，會使營養物處于活動狀態，增加南極洲淡水水生生物群落的潛在生存環境。這樣的氣候變化會改變水循環的模式，擴大水流分布，進而改變棲息地的位置和生命周期。
“除了我們能夠獲得有關地球氣候變化的信息外，認識南極洲發生的情況對于認識火星上發生的事件是很重要的。”古瑟夫說，“火星上有可能存在著微生物群落，如果它們存在，它們可能會和麥克默多干燥谷群落相似?！敝袊鴼庀髨笊?br/>
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