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,远古已灭绝的古生物若复活,生理活动或引发环境问题,尤以释放大量二氧化碳和甲烷为突出。当前北极变暖速度惊人,达其他地区四倍,致高纬度夏季延长,气温深入永久冻土层。这种深入冻土的升温现象无疑是极为糟糕的生态灾难,其潜在危害远超我们的想象。因为随着冻土温度的攀升,原本被封存在冻土深处的古老微生物和有机物质有可能被唤醒并释放出来,这些微生物在漫长的休眠期中积累了大量的能量和潜在的活性,一旦释放,极有可能进一步加剧温室气体的排放,形成恶性循环,对全球气候系统造成难以预估的冲击。
在阿拉斯加永久冻土的深处,科学家们正目睹着一场跨越四万年的“生命复活”奇观。那些古老微生物,在漫长的岁月中沉睡于冰冷的冻土之下,如今却随着温度的升高而逐渐苏醒。它们带来的变化和影响,远远超出了科学家们的最初预估。在阿拉斯加中部深入永冻层100米的隧道中,科学家们意外发现了沉睡四万年的微生物群落。这些微生物在模拟北极夏季温度升至12℃的环境下,仅用了六个月的时间就从休眠状态中“复活”,并迅速形成了肉眼可见的生物膜,展现出惊人的生命力和适应能力。
与此同时,一支中法联合科考队也在冻土研究中取得了重大突破。他们从3.2万年前的冻土中成功复活了7种未知病毒,其中最古老的病毒竟然仍具感染性,这一发现无疑为科学家们敲响了警钟。这些古老病毒和微生物的复活,不仅打破了“冻土是生命禁区”的传统认知,更证实了极端环境下微生物的顽强生命力和潜在威胁。
北极地区(北纬60°以北)作为全球最大的天然碳库,储存了约占全球50%的土壤碳。然而,近年来这片区域却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℃,冻土就可能会释放相当于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,比例之惊人令人咋舌。
科学家们还观察到,北极的变暖速度远远超过了地球其他地区。高纬度地区的夏季持续时间更长,升高的温度甚至可以深入到长期冻结的永久冻土中,加速其融化过程。美国国家海洋和大气管理局(NOAA)更是发出严厉警告,若不立即采取行动,北极可能在2030年前就失去夏季海冰,这将导致全球气候系统发生根本性变化。
冻土融化不仅会释放大量的二氧化碳,更会释放出巨量的甲烷——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倍甚至30倍。西伯利亚冻土区温度较工业化前已经升高了4.2℃,仅2025年夏季就释放了相当于全球年排放量12%的甲烷,这一数据足以让人触目惊心。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,从而形成了持续的甲烷源,对全球气候系统构成了严重威胁。
2018年,科学家们更是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。这些线虫被带回实验室后,竟然有两条活了过来,它们不仅可以正常活动、进食,还能正常产卵。在培养了100多代后,科学家们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的风险和挑战。2016年,北极圈内的亚马尔半岛上就发生了一起因冻土融化而引发的炭疽疫情。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竟然是一头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,从而引发了这场疫情。这一事件再次提醒我们,冻土融化不仅是一个环境问题,更是一个关乎人类健康和安全的重大问题。
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”。