气温上升是导致这一严重问题的元凶，在北极，这里的升温速度是全球其他地方的两倍，在温暖天气的影响下，冰雪慢慢融化，原本应该冰封的土壤也逐步消融——永久冻土融化，当中封存的温室气体也就被释放了出来。
永久冻土是地球表面因为低温等因素被封冻的土层，通常在北极地区的阿拉斯加、西伯利亚和加拿大被发现。它由土壤、碎石和沙子组成，并且由冰组合在一起，永久冻土被认为是地面低于0°C至少两年。一些冻土至少冻住了几千年，他们在当中提取到了一些古老的物质，因为冰可以阻止有机物分解，比如在永久冻土中找到一具2500岁的尸体，甚至身上的纹身都完好无损。
虽然北极往往是寒冷的，但是和南极比起来，北极圈内的变暖要快得多。在这个区域内，冻土也会融化得更快。而研究人员认为，北极的情况似乎更危险：在一些地区，当夏季到来时，植物可以更快的生长，北极的植物通过光合作用把二氧化碳从空气中收集起来，当寒冷的冬天来临，这些植物体内的碳就被埋藏在了土壤中，一年一年循环往复。
这意味着，北极的永久冻土内，实际上储存着千百万年北极生物活动捕捉到的碳。
随着北极的逐步变暖，冻土内的碳将以二氧化碳、甲烷等气体的形势排放到大气层之中，这一过程将持续到2100年代末，换句话说，北极永久冻土的解冻，它将成为本世纪大气温室气体的一个永久性来源！
阿拉斯加和西伯利亚的一些冻土在过去几年中已经开始出现了融化现象，并且造成了一些危害，另一些位于很高纬度的很冷且稳定的永久冻土看起来似乎远离极端的气候变化，但它们仍然可能威胁着这个世纪和下个世纪的地球。
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