北极地区工业活动迅速增加

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本报讯 北极正受到强烈气候变化的威胁——自1979年以来，平均气温上升了约3摄氏度，几乎是全球平均水平的4倍。北极周边地区拥有全球最脆弱的生态系统，但几十年来经历的人为干扰较少。然而气候变暖提高了北极陆地的可及性，促进了工业和城市的发展。

了解人类活动发生的地点和类型是确保北极可持续发展的关键。但迄今为止，对这一地区的全面评估一直匮乏。

在新的研究中，瑞士苏黎世大学Gabriela Schaepman-Strub领导的一个国际研究组阐明了这个问题。研究人员与美国国家航空航天局、威斯康星大学麦迪逊分校合作，利用卫星观测到的夜间人造光数据，量化了北极1992年至2013年的热点地区及人类活动和演变。近日，相关研究成果发表于美国《国家科学院院刊》。

“超过80万平方公里的北极地区受到光污染的影响，占研究涉及的1640万平方公里的5.1%，年增长率为4.8%。”Schaepman-Strub说，通过新的标准化方法，研究人员能够独立于经济数据，从空间上评估北极地区的人类工业活动。

研究发现，欧洲的北极地区、美国阿拉斯加的石油天然气开采区和俄罗斯是人类活动的热区，多达1/3的陆地被照亮。与这些地区相比，加拿大的北极地区在夜间基本上是黑暗的。

论文第一作者、Schaepman-Strub团队的博士生Cengiz Akandil说：“我们发现，平均而言，北极只有15%的光照区域包含人类定居点，这意味着大部分人造光是由工业活动而不是城市发展造成的，而这一主要光污染源的面积和强度每年都在增加。”

研究人员表示，这些数据为未来研究工业发展对北极生态系统的影响奠定了重要基础。Akandil说：“在脆弱的永久冻土景观和冻土带生态系统中，即便是人类的踩踏和车辆留下的痕迹，也会产生长期的环境影响。”

工业活动和光污染对保持北极生物多样性同样产生了负面影响。例如，夜间人造光降低了北极驯鹿适应冬季黄昏极端蓝色的能力，后者使它们能够找到食物并躲避捕食者。夜间人造光还会延缓叶子变色和叶芽发育，这对生长季节有限的北极物种来说很关键。此外，人类活动助长了北极入侵物种的扩张；石油和天然气的开采经常导致环境污染，正在扩张的采矿业也是如此。

当地社区需要迅速适应北极地区气候变化带来的影响，而工业发展可能会要求前者进一步提高适应能力。研究人员估计，未来几十年，人类活动对北极生态系统的直接影响可能会超过或至少加剧气候变化的影响。如果保持1940年至1990年的工业发展增长速度，到2050年，北极50%至80%的地区可能会达到人为干扰的临界水平。

“我们对工业发展的空间变异性和热点的分析，对于支持北极工业发展的监测和规划至关重要。这些信息可能有助于原住民、政府和利益相关方根据北极的可持续发展目标调整他们的决策。”Schaepman-Strub说。（王方）

相关论文信息：

https://doi.org/10.1073/pnas.2322269121