北极国家野生动物避难所的Hulahula河。

北极国家野生动物避难所的Hulahula河。Danielle Brigida /Flickr.

分析

为什么钻北极避难将释放一剂碳

在关于北极国家野生动物保护区钻探的重新辩论中,石油开发的一种令人不安的影响被忽略了:破坏年度驯鹿迁移将对土壤产生深远的影响,并将更多的温室气体释放到大气中。

您可以听到它们很久才能看到它们。这就像一个低调的节奏歌唱。野生动物生物学家卡斯滕·休尔(Karsten Heuer)在他的书中描述了这一点作为驯鹿作为刺激。这是由15万或更多的豪猪驯鹿牛群成员共同发出的声音,他们在大约1,500英里的跋涉结束时举行音乐会,这是世界上最长的陆地哺乳动物迁移。

每年春天至少在过去的23,000年中,这个牛群的成员散布在加拿大育空地区的冬季冬季宽阔的广阔地面上,就像沿着分支支流向单一融合在一起流动的水一样聚集在一起。汇合处是沼泽沿海苔原平原的150万英亩区域,坐落在阿拉斯加布鲁克斯山脉的北坡和博福特海之间。驯鹿知道这个地方是他们的夏季产犊和饲养场。我们知道这是1002区,占地1920万英亩的国家野生动物保护区(ANWR)。

上个月,在任职的最后一天,特朗普政府宣布,已拍卖了1002区的9项石油和天然气开发租赁,最终导致了数十年来对沿海平原的未来的争夺。第二天,新成立的总统拜登(Biden)对避难所中的所有石油和天然气施加了暂停,质疑租赁的合法性,并引用缺乏对环境对这个荒野的影响的审查。

从表面上看,无处不在的1002苔原,带有起伏的山丘,小湖泊和编织的河流,提供了惊人的远景。豪猪驯鹿在这个地方零,因为它是一个原本广阔而强大的北极沙漠中的绿洲。在春季和夏季,1002区郁郁葱葱的草,莎草,福克斯和灌木,滋养哺乳雌性驯鹿。它还提供了掠食者的避难所,这些掠食者更喜欢在布鲁克斯山坡上的栖息地,否则它将在成千上万个高度脆弱的新生驯鹿犊牛上盛宴。

估计表明,在永久冻土的最高10英尺内,每平方英尺10至20磅。

在地面下方,降落到地下室4到5英里处,是区域1002区的另一个引人注目的特征,这是一层地质历史,该地质历史记录在一层沉积岩层上,其历史可追溯到300至4亿年,到泥盆纪时期。它在这种地质范围内及其与驯鹿的关系,我们在那里找到了两个碳的故事。

The one kind of carbon, locked away in the basement geology, is part of a deposit that began to form 50 million years ago in the Eocene Epoch when dead organic matter from marine algae and early land plants and animals was squeezed by the Earth’s pressure to form petroleum-carbon. This process continued for the next 40 million years to build up a reserve estimated to contain between 4.3 and 7.7 billion barrels of extractable oil.

另一种碳被锁定在长期以来的900至2,000英尺厚的沉积物中,以多年冻土碳锁定在地面以下的900至2,000英尺高的沉积物中,在晚期更新世时期内开始形成数十万年前的数十万年前,它继续建造到这天。估计表明,表面积的每平方英尺10至20磅的碳位于该地质层的10英尺之内,占永久冻土土壤中的碳的75%。这种碳矿床由死有机物(来自根部,植物叶和动物)组成,这些有机物存在于悬浮动画中。那是因为在一年中的大部分时间里,磨砂土地几乎没有任何微生物分解可以进行。驯鹿是更新世的遗物,可能有助于确保由于放牧而导致永久冻土碳被锁定。

在北极避难所的沿海平原上迁移驯鹿。

在北极避难所的沿海平原上迁移驯鹿。Gary Braasch/国家野生动物联合会

一旦小牛能够跟上母亲的日常运动10至12英里,驯鹿在分娩后的几周内就开始在整个1002区域中广泛徘徊。他们从6月中旬到八月初度过一个夏天。当前的评估表明,今年夏天的放牧提供营养,这对于维持豪猪驯鹿群的健康和长期持久性至关重要。然而,这些评估没有考虑的是这种放牧如何维持长期冻土碳的长期持久性。

在整个北极地区的其他地点的新研究越来越多地表明,驯鹿放牧可能具有冷却永久冻土的反馈效果。驯鹿在植物群落中选择性地利用草,山墙和灌木丛的全年统治地位。没有驯鹿放牧,高大的灌木可能开始占据景观。较高的灌木在积雪之上升起,通过改变表面反照卫生的方式,可以引起早期的雪花以及夏季永久冻土,使苔原更有利于吸收而不是从太阳中反射热量。反过来重新动加有机质的微生物分解。

All would be well here, if it weren’t for the fact that since 1987, various interests have sought authorization to unlock all of the petroleum-carbon held in the reserve below Area 1002, leading to the Trump administration’s sale of oil and gas leases last month这引起了人们对夏季依赖1002区域的众多野生动植物物种的命运的担忧,以及影响世界上最大不受限制的荒野中的一个地区的伦理。

特别关注的是评估豪猪驯鹿群将崩溃的人口规模的风险。驯鹿对与石油和天然气勘探和提取相关的活动和基础设施非常敏感。保护群担心此类活动可以将驯鹿驱动到1002的区域,导致对临界营养获得的丧失和人口崩溃。利用开采计数器的支持者可以以最大限度地减少导致驯鹿种群衰落的风险的方式进行油提取。

关键问题是驯鹿运动和土壤发生的情况发生在由于解冻而导致的风险。

但两侧的辩论错过了一个重要的观点。即使驯鹿种群尺寸可以持续,突出的问题也是最终发生的北美驯鹿夏季运动会发生的情况,以及近地表土壤碳的风险由于永久冻土解冻而导致的近地碳。

通常在充气土壤中微生物分解释放CO2至大气。如果在区域1002中的情况下,则在整个区域1002的3米厚层内保持300至600兆碳的分解可以将1.1至2.2千分之一的CO 2释放到大气中。如果将44亿桶挖出区域1002的地下地质被烧毁,则这相当于12至25%的二氧化碳中的二氧化碳。然而,湿的沼泽条件,例如在1002区发现的那些是厌氧。因此,微生物分解很可能释放碳作为甲烷。虽然将释放的甲烷的质量是CO2质量的三分之一,但在CO 2的十分之一的时间内留在大气中,甲烷具有比CO2更高的温室气体热捕集效果85倍一个20年的时间。甲烷的近期气候后果与大气中的大气层建立的近期气候后果大于弥补较低的释放和剩余的剩余时间。

2017年,特朗普政府获得了国会授权,以开放1002区以进行石油和天然气开发,并在一月份进行拍卖。但是石油公司对提交竞标的兴趣不大。原因包括对石油需求低的经济担忧和对未来市场的不安;关于1002区域实际存在的可萃取油的确切含量的不确定性;以及在如此遥远的地方进行石油勘探的高昂成本。石油公司还面临着投资者和激进主义者的压力,担心加剧气候危机的不负责任,以及由于在这个标志性地方造成的不可弥补的损害而造成的负面舆论。

驯鹿穿过北极国家野生动物保护区的棉草。

驯鹿穿过北极国家野生动物保护区的棉草。Danielle Brigida /Flickr.

在没有石油公司竞标的情况下,阿拉斯加的国有经济发展公司搬进来填补空缺。美国地质局的成本效益分析刺激了该州的行动,即1002区的石油提取可能是一项有利可图的冒险,通过创造就业机会和税收收入为您带来收益。阿拉斯加州现在打算在1002区进行地震勘探,以查明钻探可能是有利可图的地点,并打算为将来的日期奠定基础。

但是,知情阿拉斯加决定的益处成本分析未能考虑碳的社会成本 - 通常被测量为通过将固定数量的二氧化碳排放到大气中所造成的损害的美元价值。如果地震活动通过改变驯鹿运动和放牧遭受地震活动作为甲烷的释放作为甲烷,这种成本可能会加剧。释放的甲烷方面的成本会计明显提示经济平衡。在最坏的情况下,甲烷引起的全球变暖的额外社会成本可以在1002领域的预期30年的耗材中,如果并非所有来自石油活动的预期税收收入都会消灭大多数。

目前,考虑到向大气中释放的甲烷的效力和寿命,碳的确切社会成本仍然不确定。这是因为环境风险评估尚未评估1002区的永久冻土的普遍融化将是由于转移驯鹿运动的结果,也没有确定将分解融化的长期10英尺长的长顶10英尺长的速率。尽管如此,在1002区域中有数十年历史的初步探索活动至少表明,壮观的荒野远景将改变后代。

Beyond the analyses, the ultimate question remains: Will this economically questionable 30-year venture be worth the lasting environmental consequences to a wilderness that took tens to hundreds of thousands of years to develop, for the sake of extracting what amounts to meeting one year’s worth of the nation’s oil demand?