来历Science Borealis
作者Ainslie Butler
翻译SME科技故事
在北极的永久冻土层下,有什么奥秘的生物正在休眠?全球气候变化,永冻层消融带来的结果会是什么?
最近,盛行文明也将视角投向了气候变暖环境下陈旧疾病的要挟。在影视剧《末日孤舰》( The Last Ship)中,雷切尔·斯科特博士正在北极展开着一项绝密的研讨使命,以解救人类。她的方针是在陈旧的动物遗骸中找到抗体,而这些遗骸会跟着冰床的移动和冰川的消融显现。斯科特博士的研讨船是一艘美国海军军舰,为了维护这项绝密使命现已封闭了无线电。因而船员们浑然不知一场瘟疫正在席卷全球,而斯科特博士正在寻觅的陈旧抗体,也成了人类自我救赎的最终期望。
的确,世界各地的研讨人员都在忧虑,由冻土消融释放出的新的或从头呈现的病原体,如炭疽、天花等,或许会对全球构成严峻要挟。
几千年来,咱们的身体和文明都在不断地演化,而咱们身上的病原体也跟着进化了数千年。因而,咱们的免疫系统或许会无法辨认那些咱们先人曾常常触摸的病毒和细菌,这让现代人很简单遭到严峻感染,非常被迫。而那些曾与人类先人一同日子的病原体,就在永久冻土和冰川下休眠,等待着复苏。
炭疽芽孢
2016年,一个像恐怖片场景的实在事例,就发作在俄罗斯的北极圈规模内。西伯利亚炭疽热东山再起,构成一个年青男孩的逝世和数十人的送院医治。
毫无疑问,这与全球变暖有关。永久冻土层的消融,使一头驯鹿尸身露出在外。这头驯鹿尸身,死于曩昔的盛行病,到现在已有75个年初。但传染性很强的炭疽细菌仍能在极低的温度下存活。跟着冻土的消融,它们便渗透到周围的土壤和水源中,构成人类和其他野生动物的感染。要知道,当地现已有超越50年的时刻,都没有发作过炭疽疫情了。
而在北极的另一边,研讨学生扎克·彼得森(Zac Peterson)则被感染了“海豹指”(seal finger,一种流行症)。其时,扎克在阿拉斯加的一个古代打猎小屋做着郊野查询。在考古发掘现场,他处理了一具已有800年前史的冰冻海豹尸身,而该遗址是最近才因风暴暴露在外被发现的。
此外,冰川消融带来生物要挟还不只限于人类。海豹、海狮和海獭在北大西洋和太平洋之间的活动添加,或许首要是因为北极海冰规模的缩小,与海洋哺乳动物中病毒感染的传达有关。
北极永久冻土分布图。材料来历:世界永久冻土协会
永久冻土是指接连两年或更长时刻保持在零度以下的岩石和土壤,多发作在高纬度和高海拔,例如北极和南极邻近以及山顶上。永久冻土的厚度从几米到几百米不等,可断续地连绵数千平方公里。加拿大北部的苔原,便有极端宽广的永久冻土景象。而永久冻土层存在一个天然的冻融循环,“活泼层”的厚度可达几十厘米,在温暖的夏日月份冻住,在冰冷的冬天再次结冰。
但是,跟着全球气候变化导致的气温升高,“活泼层”正在增厚,并向永久冻土深处延伸。冬天温度越高,也代表着当该冰层再次结冰时,其温度就不如早年了。这或许会对环境、经济和文明产生影响,使冻住了几百年乃至上千年的土地冻住。
海冰沿北极海岸线构成,这让海岸的软弱沉积物和波浪之间有了缓冲。但跟着气候变化使海洋变暖,海冰厚度正常削减,海冰时节正在缩短。这在某种程度上预示着在夏日和秋季期间,滨海冻土遭受波浪侵袭的时刻也更长了。
冰川是巨大的厚冰层,在陆地上(缓慢地)移动。在冰河时期,冰川就掩盖了北半球的大部分地区,冰川冰通常以每天一到两厘米的速度向下(高山)或向外(冰原或冰盖)“活动”。岩石、植物、尸身和其他物质等,都会被包括在冰川内,它们跟着冰川在数千年的时刻里就能移动数百公里。
被保存在永久冻土层中猛犸象幼崽木乃伊,在圣彼得堡动物博物馆展出,图片来自:Woudloper CC0
加拿大地舆报导,永久冻土掩盖着加拿大超越50%的土地。但是,加拿大气候变化陈述指出,加拿大北部的气温正在以全球速度的三倍上升。在曩昔的30年间,加拿大被冰掩盖的陆地和海洋所占份额一直在下降,而永久冻土上的温度却在上升。研讨人员猜测,到2100年,加拿大西部将失掉多达70%的冰川。
冻原糊,被消融的永久冻土层的水填满,图片来自:Natalia Kollegova CC0
跟着永冻层的冰楔消融和冰川退缩,融水会被释放到环境中,其间还包括了数百年来被冻住一切东西。这就像一个有着千万年前史的冰柜发作毛病。当冻住的有机物质开端消融时,它们将进入环境,就像在冻住的鸡肉下发现的水相同。
而这陈旧的冰柜中,不只隐藏着各种病原体。像化学物质、毒素、以及大大小小的古代生物的冰冻尸身,都被保存在永久冻土层中,假如被释放出来也会带来许多不知道危险。
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