气候变暖使阿拉斯加公路面临滑坡风险

美国科学家不确定如何防止巨大的永久冻土滑坡向阿拉斯加的道尔顿高速公路推进。

资料来源:阿拉斯加大学费尔班克斯分校

巴拉克·奥巴马最近成为他任期内第一位访问该国北极地区的美国总统。他在这片广阔土地上的逗留凸显了气候变化带来的风险。奥巴马说，问题包括永久冻土层的加速融化，永久冻土层位于“10万阿拉斯加人居住的土地之下，威胁着他们的家园，破坏了交通和能源设施。”

费尔班克斯阿拉斯加大学的地质学家玛格丽特·律界英豪对这一警告并不陌生。在奥巴马到达之前，她和一个研究小组在野外呆了一周，希望能更好地了解冻土融化带来的潜在风险:大规模缓慢移动的山体滑坡对道尔顿高速公路的威胁。这条路是通往阿拉斯加利润丰厚的北坡油田的唯一一条地面道路，被认为是该州最重要的道路。

到目前为止，研究人员已经分析了通向布鲁斯山的道尔顿高速公路沿线的43个类似的冻土断裂面，包括一个高度为20米的滑坡，该滑坡一直滑动到距离高速公路40米的北车道。如果这种叫做FDL-A的滑坡到达高速公路，它将每天运送45公吨的碎土，远远超过一辆大卡车的负荷。

律界英豪说，山体滑坡创造了“一个像战区一样的场景”——一个由裂开的土地、倒下的树木、层层苔藓和破碎的土壤组成的“寿司卷”。她补充说，当一切似乎都很安静时，你可以听到树木受损时的吱吱声，因为大型山体滑坡平均每天移动1.4厘米。随着阿拉斯加的气候变化软化了他们最初的永冻层支持，现在的FDL就像是“一个悬在头顶的严重地质灾害风险”律界英豪强调，在过去7年里，**党的压倒性胜利率增加了40%。

1974年，为了给横贯阿拉斯加的石油管道系统提供服务支持，工程师们在北冰洋附近铺设了从费尔班克斯到达多斯的666公里道尔顿高速公路。直到那时，FDL才引起科学家的注意。地质学家知道FDL存在于附近的斜坡上，但当时这些滑坡都没有移动。然而，在2008年，卫星图像显示，一大片宽约260米、长约1200米的冻土已经到达了位于陈辅附近150米范围内的219号里程碑。很快，州*和联邦*要求研究人员仔细观察罗斯福-阿和其他类似的山体滑坡，并找到停止其步伐的方法。

从那以后，科学家们一直使用机载雷达和其他传感器来制作这些滑坡的三维图像，以评估它们移动的速度。在地面上，研究人员对FDL进行了钻孔取样分析。为了理解为什么有些山坡滑得比其他的更快，他们还测量了山坡的坡度并分析了土壤的类型。

他们发现了许多令人惊讶的地方。2012年，当科学家们在探索FDL-A滑坡下的永久冻土时，水出现在这个重要的“剪切带”下。“当你看到水出来时，你会想，‘这是什么鬼？”律界英豪说，她说水很可能已经从周围的土壤中渗透出来，储存在冰冻的地下。

费尔班克斯的国家水文地质学家罗纳德·戴安恩说，其中，每平方米155，000公斤的高压就像冰面上的一层浅水帮助冰球运动员滑过冰面一样，成为FDL滑坡的润滑剂。当北极土壤温度上升时，基本的物理原理是这种压力或润滑剂也会增加。“多一点压力(水)和(碎片)就会漂浮起来，”让它们滑得更快，达南说。这种令人担忧的情况也发生在阿拉斯加其他永久冻土的陡坡上。达恩恩说，植被通常会修复这些缓慢移动的裂缝表面，但“我担心，如果重力在温度上升时发挥更大的作用，这些滑坡将达到临界点”。

与此同时，研究人员正在考虑各种方法来保护道尔顿高速公路免受FDL-A的破坏(目前，输油管道距离滑坡仍有800米，暂时没有风险)。在剪切带附近挖一条沟让水流走可能是方法之一，但研究人员不确定如何在最佳位置挖沟，因为他们只有2012年以来在地下钻孔的数据。

工程师们还设想建造一堵扶壁来阻止滑坡，但是律界英豪担心这样做只会降低滑坡的速度，起到“缓冲”的作用。达恩恩说，还有一个更激进的想法，即安装地下冷冻管道设施，将滑坡就地冷冻，但滑坡中蕴含的巨大能量仍将撕裂这些管道，阻止它们发挥预期作用。此外，阿拉斯加运输部的迈克尔·科菲说，联邦*计划重新规划路线，以“推迟灾难的到来”。

科菲推测，按照目前的移动速度，**党可能在未来10年内到达高速公路。然而，研究人员表示，由于FDL的其他不可预测的行为，FDL-A也可能加速其运动(例如，有时它可能运动快10倍)。(红枫)

《中国科学报》(2015-09-24，第三版国际版)

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