2019年11月，美國海洋和大氣管理局（NOAA）的北極報告發佈，全球變暖導致的北極永久凍土帶，每年將向大氣層釋放約3~6億噸有機碳，這相當於發達國傢日本的碳排放量，而隨著全球變暖加劇，這個數字還可能成倍增長！
北半球永久凍土帶中封存瞭大約1.46~1.6萬億噸有機碳，如果全部釋放，它引發的的後果絕對不堪設想，但我們不需要等到它們全部釋放，因為凍土帶的融化已經讓北半球如芒在背！
永久凍土帶，它的面積到底有多大？
關於永久凍土帶的作用，有個小故事：科學傢非常想找出1918年的西班牙大流感的病毒，但無論在歐洲還是美洲，掩埋起來的屍體都已經腐爛，病毒也已經灰飛煙滅！正當全球科學傢為之沮喪時，瑞典醫生約翰·哈爾丁在因紐特小村佈雷維格（Brevig Mission）中，發現1918年西班牙大流感時去世的村民，從他們身上提取瞭足夠的樣本，終於還原瞭當年奪去瞭5000萬人生命的病毒！
凍土帶是溫度在0°C或低於0°C，至少連續凍結兩年的巖土層，一般分佈在南北緯48度以上的地區，厚度隨著緯度增加而增厚，比如多年凍土地帶冬天凍土厚達440米，美國阿拉斯加可厚達726米，在加拿大和北極群島最厚達1,493米。
北極永久凍土的有機碳庫
凍土帶的上層會在夏季融化，成為活動凍土層，下層即使在夏季仍然處在凍結狀態，因為熱量短時間內無法傳遞到下層凍土，地球上的凍土面積大約占全球面積20%以上，主要分佈在北半球，占北半球面積25%。
西伯利亞永久凍土帶融化，俄羅斯束手無策
巨大面積的多年凍土帶就像是一個巨型冰箱，它將微生物、有機碳以及汞和土壤保存在相應的位置，它的功能是將地球在數百萬年來植物在陽光的作用下吸收的碳封鎖在凍土內，比如冰河時期的植物秋天枯萎後被埋入凍土，形成肥沃的黑土，凍土帶中封存的碳是大氣層中的2倍以上，還有有毒的重金屬蓄積和史前的各種微生物。
北極永凍土的古老土壤
當然它的另一個功能是則是俄羅斯整個西伯利亞的交通以及石油天然氣運輸便捷通道的支撐地基，鐵路樁基在永久凍土帶上，石油天然氣管道也在永久凍土帶上，隨著全球變暖，這些位置遲早都會被波及！
凍土突然融化，俄羅斯措手不及
從大氣向凍土層傳遞熱量需要很長的時間，盡管北極的變暖速度比地球上其他任何地方都要快。僅在過去的十年中，溫度就升高瞭1℃，但想要傳遞到凍土深處，也許還要數十年的時間！
但根據《自然地球科學》的一項新研究，由於極地溫度升高，某些地方的永久凍土層將會突然融化，其過程有些戲劇性，但非常令人擔憂：
凍土中會夾雜著大約20%的碎冰，這些冰融化時會變成水滲入凍土縫隙，留下的孔洞結構會使凍土結構松散，並且很快又會滲入水，這些融化的水會充滿裂縫，並且高於0攝氏度的水會繼續融化下層凍土，形成瞭水池，繼而向四周侵蝕，變成瞭一個個凍土帶上的湖！
加拿大哈德遜灣的多年凍土解凍池
加拿大哈德遜灣的多年凍土解凍湖
加拿大科學傢發現班克斯島上，從1984年到2013年，大規模地面塌陷增加瞭60倍，而在阿拉斯加，大大小小的湖泊超過1000個，加拿大育空地區、西北地區和努武特地區，當然還有廣袤的俄羅斯西伯利亞地區，那些從空中識別率極高的凍土帶湖泊，每年都在大幅度增加！
北極永久凍土的融化
所以凍土帶的消失速度正在超出科學傢的預估，它將產生一系列嚴重的問題，凍土帶下方融化失去支撐，會造成山體滑坡、塌陷，俄羅斯就有有個蝌蚪狀的巨型塌陷區域，如此巨大，連國際空間站上都能看到！
當然另一個更嚴重的問題就是，俄羅斯在西伯利亞凍土帶上的火車軌道、石油與天然氣管道，都在永久凍土上，這個問題看俄羅斯要如何處理，比如45％的油氣田也將受到永久凍土融化的威脅，東西伯利亞到太平洋的1590公裡石油管道，雅馬-涅涅茨地區1260公裡天然氣管道系統可能將處在相當大的風險中！
如果置之不理，那麼俄羅斯賴以生存的石油和天然氣將無法運出西伯利亞，但更嚴重的是可能會發生嚴重泄漏，也許2020年俄羅斯北極柴油泄漏大傢還心有餘悸，但要是石油輸送管道爆裂，這後果將會嚴重得多！
而根據芬蘭、挪威、俄羅斯和美國科學傢進行的一項研究，到2050年，北極地區建在永久凍土帶上的1200多個居民點，36000座建築物，13000公裡的道路和100個機場可能變成高危環境，大約100萬人口將受到影響。
青藏高原永久凍土帶融化，青藏鐵路怎麼辦?
全球凍土帶除瞭南北極高緯度地區以外，還有一個唯一的例外：青藏高原凍土帶，這是由海拔增加形成的凍土帶，青藏高原覆蓋有150萬平方公裡的凍土帶，高山區厚度最大，在200～400米左右，昆侖山與唐古拉山之間的丘陵地帶則在60～130米，高平原及河谷地帶最小，在0～60m之間！
青藏鐵路全長1142公裡，海拔4000米以上的地段有965公裡，其中多年凍土地段550公裡，是全球目前穿越高原、高寒、缺氧及連續性永久凍土地區的最長的鐵路。
來自中國科學院青藏高原研究所的消息：長期遙感及地面監測顯示，在過去30年間，青藏高原多年凍土面積由150萬平方公裡縮減為126萬平方公裡，減少瞭16%。
一個令人揪心的事實是凍土帶正在融化，那麼青藏鐵路怎麼辦？多年凍土帶上550公裡鐵路要廢瞭嗎？和俄羅斯以及加拿大和阿拉斯加早期建築沒有任何處理不一樣，青藏鐵路專門為瞭凍土帶上建鐵路、橋梁和隧道做過技術攻關！
這樣的技術保證瞭凍土帶內最長時間的鐵路正常運營，但全球變暖趨勢不可阻擋，未來仍將面臨嚴峻的考驗。