北极加速变暖可能会使越来越多富含碳的永久冻土融化，并向地球大气中释放大量温室气体，但科学家们不知道这种临界点事件何时会发生。
永久冻土层可能出现大量和突然的排放，这增加了更好地了解可能将永久冻土层从碳汇转变为碳源的因素的紧迫性。
然而，超过一半的北极永久冻土位于俄罗斯土壤之下，俄罗斯科学家和国际科学家之间的合作被冻结了两年Nal科学社区- PROM由俄罗斯于2022年2月24日入侵乌克兰而引发的北极冰原，正在扰乱数据流动，阻碍极地研究界的发展。
尽管地缘政治形势不确定，但科学家们决心通过一些解决办法来缩小数据差距，比如转向“代理”实地地点，利用人工智能加强遥感，挖掘存档数据以获得新的见解。但将俄罗斯的研究与其他北极研究重新整合是科学界的当务之急。
北极地区的变暖正在加速富含碳的永久冻土的融化，并有可能向已经因人为温室气体排放而过热的大气中增加大量二氧化碳和甲烷。
其中一半以上的永久冻土位于偏远的俄罗斯土壤之下，那里的科学家长期以来一直在一个国际研究团体中工作，他们自由地分享自己的野外观测站、气候传感器和数据集，以更好地了解快速变化的极地地区对地球的影响。
研究人员尤其渴望知道何时可能达到危险的临界点，从而触发储存在冻土中的大量温室气体的释放。
但随后，俄罗斯于2022年2月24日入侵乌克兰，所有的合作戛然而停，这是西方对俄罗斯制裁的部分后果。从那时起，俄罗斯以外的国际研究人员为了继续他们的研究，采用了创造性的变通办法，但问题仍然存在。
“如果你没有见过、摸过或闻到过永久冻土，那就很难与人交谈
德国阿尔弗雷德·魏格纳研究所的地质学家圭多·格罗斯说。事实上，生活在永久冻土上的人们并不总是知道它，因为它可能隐藏在土壤表面之下。为了让永久冻土更加“真实”，格罗斯经常把永久冻土的样本带到演讲中让人们触摸。图片由bradosav通过Flickr提供(CC by 2.0)。
永久冻土有时被称为“全球冰柜”，它是土壤、岩石、沉积物、有机物和冰在地表和地下的混合物，在两年多的时间里保持在0摄氏度(32华氏度)以下——尽管许多永久冻土已经被锁定在北极寒冷的地带几个世纪了。
据估计，这片隐秘的土地蕴藏着约17亿吨二氧化碳和甲烷，约占全球土壤碳库储量的三分之一。
由于北极目前的变暖速度至少是世界其他地区的两倍，甚至可能接近世界其他地区的四倍，科学家们想知道在什么条件下、以多快的速度、尤其是在什么时候会释放出多少碳。
永久冻土区，带zo
nees用蓝色阴影表示，圆括号内是永久冻土层的百分比。冻土带和寒带地区的广义生物群系面积与部分地区的永久冻土带交叉，但不是全部。根据联合国政府间气候变化专门委员会关于气候变化中的海洋和冰冻圈的特别报告，如果不改变气候减缓政策，北极变暖可能导致数百亿至数千亿吨永久冻土的碳释放，到2100年，曾经被冰束缚的二氧化碳和甲烷将释放到大气中。图片由Schuur等人(2022)提供。
目前的地球系统模型过于简单，无法揭示答案;它们只考虑了地表融化(深度小于3米或10英尺)，而没有考虑许多可能扩大融化速度的变量。
德国阿尔弗雷德·魏格纳研究所(Alfred Wegener Institute, AWI)永久冻土层研究部门负责人吉多·格罗斯(Guido Grosse)说:“该地区正在迅速变化，许多永久冻土层的动态在全球气候变化模型中没有得到很好的体现。”因此，需要收集详细的真实世界数据。“这是非常迫切需要做的事情。”
为了建立更可靠的气候模型，人们迫切需要收集整个北极地区的数据，再加上俄罗斯的合作被冻结，研究人员不得不争先恐后地弥合信息鸿沟。
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2022年6月，来自永久冻土路径的Sue Natali和Jackie Hung与哥伦比亚大学的Ludda Ludwig合作，在阿拉斯加育空地区的库斯库温三角洲安装了一个涡动相关通量塔。2012年左右，纳塔利开始研究西伯利亚东北部的永久冻土。“我不知道世界人民是否认识到永久冻土正在消失
对他们来说很重要，而且(它的融化)可能会放大正在发生的气候影响。我们并没有完全考虑到这一点，”她说。图片由Mitch Korolev/Woodwell气候研究中心提供。
1996年北极理事会成立后，在俄罗斯土地上进行永久冻土研究的合作蓬勃发展，八个北极国家(加拿大、丹麦、芬兰、冰岛、挪威、瑞典、美国和俄罗斯联邦)以及北极土著人民的代表进行了合作。
尽管俄罗斯在入侵乌克兰时担任安理会主席，但其他七个国家“暂停”了与俄罗斯的合作。反过来，俄罗斯谴责了这种排斥，但在2023年5月主持了北极理事会领导权向挪威的和平过渡。
格罗斯说，这种停顿现在已经拖了两年，对AWI的研究人员来说是一个“戏剧性的转变”。他所在机构的历史可以追溯到上世纪90年代德国和俄罗斯对西伯利亚北部的列拿河三角洲和萨莫伊洛夫岛的考察。然后，突然间，国际研究人员无法进入Lena研究站。
作为回应，AWI的科学家们将许多项目转移到了加拿大西北部和阿拉斯加。但这给研究人员在北亚留下了一个巨大的盲区。
“我们仍然试图从遥远的地方看到西伯利亚正在发生什么，”格罗斯解释说，他是一位专门研究遥感的地质学家。利用高空间和时间分辨率的卫星图像，俄罗斯以外的科学家可以逐像素分析整个北极地区的景观变化，或者更粗略地观察，例如，火灾(融化永久冻土)之类的干扰，或永久冻土融化的症状(如湖泊排水、海岸崩塌或基础设施变化)如何在很长一段时间内发挥作用。
格罗斯说，由于没有来自西伯利亚地面站的新数据，研究人员还在继续挖掘AWI的档案，这些档案中充满了来自俄罗斯冻土带的样本。
自1998年以来，俄罗斯和德国每年组织一次联合考察，重点研究西伯利亚的勒拿河三角洲。但随着俄罗斯在2022年2月入侵乌克兰，这种合作停止了。近几十年来，西伯利亚出现了创纪录的变暖和强烈的野火，这两种情况都可能融化冻结了数千年的永久冻土。图片由阿尔弗雷德·韦格纳研究所提供。
AWI也是一个新项目的一部分，该项目由谷歌资助，由美国伍德韦尔气候研究中心领导，该项目将利用人工智能来改进永久冻土地区的实时高分辨率卫星成像。
但遥感数据和档案不能取代当前的地面输入。“我们需要具体的测量，实时的，它必须从生态系统中的人那里发生，”特德·舒尔说，他是永久冻土碳网络的负责人，也是弗拉格斯塔夫北亚利桑那大学生态系统生态学教授。
舒尔说，要完全了解像北极这样的广阔地区或生态系统正在发生的事情，唯一的方法是与其他遥远的地点合作，在每个地点进行相同的测量，并分析整个网络的结果——最好是所有研究人员都参与，舒尔说。他补充说:“现在，我们对这些数据的访问，以及这些网站继续运营的能力，真的在迅速走下坡路。”
伍德威尔气候研究中心的地图显示了该公司
北美和西欧永久冻土研究地点的集中，而俄罗斯北极地区则缺乏研究地点。图片由Greg Fiske/Woodwell气候研究中心提供。
最近的一项研究发现，俄罗斯的北极地区在数据集和气候变化模型中的代表性一直不足。这甚至是在2022年战争引发的数据冻结开始之前。
丹麦奥胡斯大学(Aarhus University)的科学家efr (López-Blanco)在格陵兰岛进行了大量的田野调查，他说:“我们论文的一个关键信息是，即使我们把所有的俄罗斯遗址都包括在内，我们的观点仍然是有偏见的”，还有数据上的差距。他补充说，只要存在很大的内在历史偏见，就会降低研究人员准确追踪或描述变化的能力。由此推而广之，它抑制了他们创建能够准确预测未来的模型的能力。
2022年，俄罗斯计划在代表性不足的地区新建10座通量塔，以获取更多重要的俄罗斯数据。Woodwell气候研究中心(Woodwell Climate Research Center)资深科学家、“永久冻土路径”(Permafrost Pathways)项目负责人苏·纳塔利(Sue Natali)说，这些塔楼中至少有三座朝向俄罗斯。她回忆道:“我们正准备发送设备并签署合同，然后战争爆发了。”
这些基站没有填补俄罗斯的数据缺口，而是被运往阿拉斯加和加拿大北极高地。
2023年4月，马尼托巴省丘吉尔市安装了一座通量塔。“永久冻土路径”的负责人苏·纳塔利说，这些塔精确地测量了二氧化碳、甲烷和水蒸气在几个方向上的运动，其时间分辨率非常高。通过这样做，研究人员可以计算出这些强效温室气体从生物圈(从植物和土壤内部移动)进入大气再返回的运动。图片由丘吉尔北方研究中心提供。
把这些设备送到其他地方，使很快获得俄罗斯数据的希望破灭。“如果[现在]有办法向俄罗斯发送一个塔——即使[那里]的科学家无法发送数据”——那么他们就可以记录数据供以后使用，“所以我们没有这么大的差距。”我很乐意这样做，”纳塔利说。这些存储的数据可以在以后收集和分析。
国际研究人员显然希望尽快回到俄罗斯的现场。许多人，比如阿拉斯加大学费尔班克斯国际北极研究中心的Go Iwahana，几十年来一直在西伯利亚旅行。岩花在雅库茨克的一个由俄罗斯、法国、美国和日本联合运营的项目中开始了他的职业生涯。
“我们需要回去，”Iwahana强调。“我们需要确保机器正常工作。当地商店里又没有备件。我们需要新的数据。”
“北极非常复杂。我们说的是
但是那些严酷的系统，那些极其偏远的系统
简单地建一座塔来测量碳交换的物流成本非常昂贵，而且很容易损坏。然后有一天晚上经过的北极熊，砰的一声，它们把塔拆掉了，而且你没有备用零件。因此，这是一个具有挑战性的系统，”efr说，他的大部分实地工作都在格陵兰岛进行。图片?Steve Winter。
尽管俄罗斯和国际科学家之间仍然存在一些个人联系，但目前俄罗斯产生的任何新数据都不能与北极理事会的合作者正式共享，这给未来的科学论文提供的数据种类留下了很大的空白。
Iwahana警告说:“没有持续的科学信息交流，我们无法预测任何事情，我们无法在全球范围内处理[北极永久冻土]问题，我们将失去理解这些环境变化的途径。”
在这个不确定的地缘政治时期，永久冻土研究界何时或是否会被允许返回俄罗斯的野外地点，这对永久冻土科学或需要俄罗斯数据的全球气候建模来说都不是好兆头。
北极监测和评估项目主席萨拉·卡尔霍克·博尔克在一封电子邮件中写道，研究人员将“继续合作，并在现有努力的基础上，包括国家和国际监测和研究……以及社区监测，以获取所有相关数据。”
尽管各方都有推进研究的意图，但与俄罗斯合作的可能性可能正在消失。据俄罗斯官方通讯社塔斯社(TASS)最近的一篇报道，克里姆林宫发言人德米特里·佩斯科夫(Dmitry Peskov)在回答有关俄罗斯是否会保留北极理事会成员国身份的问题时表示，“如果俄罗斯不再认为该组织有效、公平、适合加入，那么当然可以做出特别决定。”据路透社报道，上周俄罗斯停止向北极理事会支付年度款项。
“感觉在我的有生之年，一切都消失了，”舒尔说，他指的是北极合作研究的消失。但作为一名注重解决问题的科学家，他仍然希望科学外交最终会占上风，北极范围内的研究将再次向前推进。
横幅图片:北极苔原上相对平淡无奇的景观被永久冻土层所覆盖，永久冻土层是一个巨大的温室气体仓库，如果释放到大气中，可能会加剧气候变化。但准确追踪这些气体的释放需要国际合作跨国家的科学合作最后的边界——由于俄罗斯入侵乌克兰而中断的关键研究。图片由挪威马库斯通过维基共享资源(CC by - sa 3.0)提供。
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