北极4万年古生物正在苏醒
【北极4万年古生物正在苏醒】10月21日消息,北极永久冻土中沉睡4万年的微生物因气候变暖被唤醒,科学家在阿拉斯加永久冻土隧道采集的样本显示,这些在远古时期就已灭绝的古生物,若在某种假设情境下得以复活,其生理活动可能会引发一系列环境问题,其中尤为突出的是它们可能释放出大量的二氧化碳和甲烷这两种温室气体。研究数据显示,当前北极地区的变暖速度极为惊人,已经达到了地球上其他任何地区的四倍之多。这一变化导致高纬度地区的夏季持续时间显著延长,而升高的气温更是能够深入到那些长期处于冻结状态的永久冻土层中。这种深入冻土的升温现象极为糟糕,因为它有可能唤醒并释放出原本封存在冻土中的古老微生物和有机物质,进一步加剧温室气体的排放。阿拉斯加永久冻土深处,科学家们正目睹一场跨越四万年的“复活”——古老微生物从沉睡中苏醒,而它们带来的远超过我们的想象。在阿拉斯加中部深入永冻层100米的隧道中,科学家们发现了沉睡四万年的微生物群落。当模拟北极夏季温度升至12℃时,这些古老生命在六个月内从休眠状态“复活”,并形成了肉眼可见的生物膜。与此同时,一支中法联合科考队从3.2万年前的冻土中成功复活了7种未知病毒,其中最古老的病毒仍具感染性。
这些发现打破了“冻土是生命禁区”的认知,证实了极端环境下微生物的顽强生命力。
北极地区(北纬60°以北)储存了约占全球50%的土壤碳,是巨大的天然碳库。近年来,这片区域以全球平均速度四倍的速率急剧变暖,导致永久冻土大面积融化。政府间气候变化专门委员会的报告指出,全球每升温1℃,冻土可能会释放相当于140亿至1750亿吨二氧化碳的温室气体。这与人类活动在2019年排放的约400亿吨二氧化碳相比,比例惊人。
科学家们观察到,北极的变暖速度远超地球其他地区,高纬度地区的夏季持续时间更长,升高的温度可深入到长期冻结的永久冻土中。美国国家海洋和大气管理局(NOAA)警告,若不采取行动,北极可能在2030年前失去夏季海冰。
冻土融化不仅释放二氧化碳,更释放出巨量甲烷——这种温室气体的全球变暖潜能在不同研究中被认为是二氧化碳的23倍、28倍或30倍。西伯利亚冻土区温度较工业化前已升高4.2℃,仅2025年夏季就释放了相当于全球年排放量12%的甲烷。北极地区特有的“Yedoma”土壤虽然仅占北极永久冻土区总面积的14%,却贡献了超过52%的泛北极净甲烷排放量。这种由沉积物与有机质构成的特殊土壤,其深层有机质结构使得内部甲烷产生速率远超表层氧化速率,形成持续的甲烷源。
2018年,科学家成功复活了在西伯利亚永久冻土中已被冻结约46000年的古老线虫。这些线虫带回实验室后有两条活了过来,可以正常活动、进食,还能正常产卵。在培养了100多代后,科学家利用更精确的放射性碳测技术确认了它们至少已经冰冻了约46000年。然而,这些古生物的复活也带来了潜在风险。2016年,北极圈内的亚马尔半岛上,一名12岁的男孩因感染炭疽死亡,至少有20人也因此住院治疗。此次炭疽疫情的源头是一头75年前死于炭疽感染的驯鹿,其冰冻的尸体被封存在永久冻土层中,直到2016年夏天的热浪袭来,冻土解冻导致驯鹿尸体暴露,炭疽菌被释放到附近的水体和土壤中。
科学家担心,这可能不是孤立的个案。几个世纪以来,不断有人类和动物的尸体埋藏在永久冻土中。例如,科学家们从阿拉斯加苔原的大型墓地埋葬的几具尸体上,发现了完好无损的1918年西班牙流感病毒。天花和黑死病的病原体也有可能埋藏于西伯利亚的永久冻土中。
冻土融化导致的甲烷释放正在形成“气候变暖-冻土融化-甲烷释放”的恶性循环。华东师范大学生态与环境科学学院周小奇教授研究团队提出整合卫星遥感、通量塔观测与机器学习的创新模型,通过刻画植被类型与生产力变化,动态估算甲烷生成关键参数。随着北极气候变暖,苔原植被正经历显著转变——低矮植物逐渐被灌木和乔木取代。这一变化将从两方面影响甲烷循环:树木表层具备高效氧化甲烷的能力,随着森林向高纬度扩张,乔木可能成为未来北极重要的甲烷汇。
美国阿拉斯加大学研究人员沃尔特指出,尽管永久冻土层内的甲烷和二氧化碳不会一下子全部释放出来,但随着气温的升高,释放出的速度也会加快。
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科学家警告,冻土释放的碳将使全球升温额外增加0.1-0.3℃。北极永冻层就像一個巨大的储藏室,如今这个储藏室的门正在被打开。
里面走出来的不仅是古老的生物,还有可能改变我们未来世界的“不速之客”。