远古病毒或将威胁人类?极地永久冻土层融化,万年前线虫解冻复苏

栏目:人物资讯  时间:2023-04-19
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  当土壤的温度降到零度以下时,土壤中的水分凝结冰,土地就上了冻,这就形成了冻土。

  

  冻土层主要分为上层的活动层和下层的永冻层,活动层会随着全年气温变化在夏季化开,而永冻层则顾名思义,是长久不会融化的冻土,需要常年温度在零度及以下,并且至少需要连续两年处于冻结状态。

  永久冻土层主要分布在地球两极的高纬度地区,在一些地区的高海拔地区也有分布,如俄罗斯、中国、欧洲等。我国的永久冻土主要分布在青藏高原、大兴安岭等地带,约占国土的五分之一。

  

  世界上永久冻土分布面积最大的国家是俄罗斯,永久冻土占其领土的百分之六十以上,许多俄罗斯城市就是建在永久冻土层之上。

  俄罗斯的广袤的西伯利亚地区,分布着世界上面积最大的永久冻土层。永久冻土层除了冻土之外,还存在着大量被冰冻的动植物尸骸。

  永久冻土层的形成可以追溯到冰河时代。在永久冻土层中,沉睡着从几万年前到近现代,大量未经微生物充分分解的动植物遗骸,被冻土独特的气候保存到了如今。

  

  随着全球变暖,常年不化的冻土消融,史前生物遗骸因而大量现世,从大的猛犸象、披毛犀到小的线虫、轮虫等,给科学家了解史前生命和生态环境提供了珍贵的研究材料。

  这些远古生物遗骸的出土影响是多方面的。以猛犸象为例,象牙贸易在今天被大多数国家禁止,而永久冻土层中出土了大量更新世的猛犸象牙。这些猛犸象牙,在走私贸易的运作下就成了象牙的替代品。

  

  冻土层中的微生物具有强大的生命力,其中,一些生命力与抗逆性极强的微生物,甚至在数万年的冷冻中并未完全死去,只是陷入了休眠。随着冻土消融,它们也再一次得到了重现世间的机会。

  早在2018年,俄罗斯科研人员,曾从距今41700年的永久冻土层中,采集到了微型蠕虫样本。经解冻后,研究人员发现样本中有两种线虫在显微镜下仍可以正常进食和缓慢移动。

  

  比起线虫而言,更大的威胁来自冻土层中可能存在的远古病毒和病菌。在阿拉斯加的永久冻土融化后,研究人员曾找到一具尸骸,尸骸的主人早已在1918年因流感而去世。通过现代科技,科学家重现了这具遗骸上的流感病毒,并用它感染了实验小鼠,小鼠的试验结果表明,该流感毒株致病力和感染力都高于现有的流感病毒。

  

  此外,在2016年夏天,西伯利亚局部爆发传染疾病。这波突如其来的病情,总共造成了20多人染病,一名儿童丧生,以及两千多只驯鹿的死亡。灾害的始作俑者正是1941年患病死去的驯鹿尸骸,因冻土融化后,尸骸腐烂,病菌被意外地释放出来,感染了人类和其他生物。

  冻土融化对自然环境的影响也是不可小觑的。冻土消融后土地会转化为湿地,而冻土分布的区域通常位于高纬度或高海拔地带,受气候条件限制,这些湿地并不具备让动植物生长的适宜自然条件。

  冻土中融化后的水,增加了冰川融水量,短期内会使地表径流量增加,但冻土本身可以在冬季储存水资源,夏季增加河流水量的调节功能却丧失了。因此长期来看,冻土面积减少可能会加剧干旱地区的生态环境恶化。

  

  同时,许多城市建立在永久冻土层之上,在全球温度上升的影响下,这些永久冻土层消融,将造成土地承载力的下降,给城市带来坍塌的危险。土层反复融冻也会增加地层结构的不稳定性,对建筑物造成破坏,甚至造成地质灾害。

  除此之外,北极地区永冻层被探明的汞储备高达56700立方米,一旦永久冻土融化,其中储存的重金属汞也将被排放到周围环境中,造成严重污染。

  

  永久冻土层中还有大量未经微生物充分分解的植物残骸,经过几万年的转化,这些封存了近16000亿吨的碳,生成了二氧化碳和甲烷等温室气体。一旦永久冻土消融,这些相当于当前空气中双倍的碳含量的温室气体将被释放。

  相比二氧化碳而言,甲烷虽然只占永久冻土释放温室气体的百分之十至二十,但甲烷对温室效应的作用却远远高于二氧化碳,造成的影响将是二氧化碳排放的数倍,带来地表的蒸发量增加、高温、干旱,加大飓风、山火等极端气象灾害的发生风险。

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