气候变暖或唤醒极地冻土里的致命病毒？

南海说神聊南北极的冰天雪地，除了有美景和可爱动物，仍是一个掉落的古代宿世界：致命病毒、大量的汞和温室气体都冰封于此。

当人们的注重力集中在残虐于多国的新冠病毒疫情时，另一场值得提防的危险也在暗暗储蓄积累。2月9日，南极西摩岛监测到20.75℃的高温（今朝宿世界景象形象组织已经起头对南极监测到的高温记实正式进行评估）。1月7日一篇颁发在bioRxiv的论文则显示，美国科学家在青藏高原冰核样本中发现了古老病毒存在的证据，此中包含28种新病毒。

极地冰原就像来自遥远曩昔的时候胶囊,让人类有机遇得以一窥被困在那边的生物体。但跟着地球稳步进入更暖和的将来，极地的冰川冻土正面对着更大的融化风险，某些暗藏在冰层中的致命病菌，也许正伺机而动，待机会当作熟时杀人类一个“回马枪”。

永远冻土并不“永远”

永远冻土本家儿要存在于海说神聊半球，在那边它笼盖了大约四分之一的无冰地盘，数千年来，这里的大部门地盘都是由土壤、岩石和冰组成的胶结体，还有一些在深度冻结中保留下来的有机物。它笼盖了海说神聊极圈和海说神聊方丛林之间的一大片地带，横跨阿拉斯加、加拿大、海说神聊欧和俄罗斯。南半球的冻土层较少，本家儿要存在于南美洲的安第斯山脉和南极洲下，深度从几米到100多米不等。

永远冻土分为上下两层：上层每年夏日融化，冬季冻结，称活跃层（又称冰融层）；基层常年处在冻结状况，称永冻层或多年冻层。永冻层严寒、暗中、无氧，pH值是中性的，对于那些不需要任何新陈代谢勾当的生物来说，这是最好的保存情况。这意味着冻结在休眠状况的微生物、种子和孢子可能会跟着温度的升高而复苏。

跟着全球天气变暖的不竭加剧，两极在加快变暖，海说神聊极变暖速度更是全球平均程度的两倍，长此以往持续下去，永冻层常年冻结的状况就有可能被打破。2016年，海说神聊极融水渗入了距离海说神聊顶点约1000公里的挪威斯瓦尔巴群岛的一处山洞中。这里是宿世界末日种子库，数以百万计收集到的种子被无期限地冻结在此，这是人类在全球农作物因大灾难而规模性损掉的环境下重启农业的一种保障。好在这一次渗入的融水在达到种子库之前就从头结冰了，并未粉碎冰冻储藏的种子，最终虚惊一场，不外仍是给宿世人敲响了天气变暖的警钟[1]。

期待复苏的病毒

20宿世纪初，在西伯利亚暴发的炭疽热曾导致约150万头驯鹿灭亡。这些动物，连同受传染的牛，都埋在永远冻土层的活跃层中。当温度升高时，尸身会释放炭疽孢子，这些孢子很轻易被从头激活当作为传染性细菌。2016年西伯利亚暴发的炭疽热导致一名12岁男孩灭亡，数十人住院治疗，2000多头驯鹿灭亡。科学家揣度，此次传染的暴发或许可以追溯到一具古老的驯鹿尸身，它是在有记实以来最暖和的海说神聊极夏日从永远冻土层中融化出来的[2]。

冰封在西伯利亚冻土内的病毒并不只有炭疽孢子，被人熟知的天花和流感病毒可能也埋藏在这里。1918年-1919年，西班牙流感曾造当作全球5000万到1亿人灭亡，作为人类汗青上单元时候灭亡人数最多的一场瘟疫，西班牙流感在重创人类宿世界之后，病毒神奇消逝，逃得无影无踪。直到20宿世纪90年月末期，科学家才当作功地从阿拉斯加冰冻的因大流感灭亡的人类尸身上获得了西班牙流感病毒。最终经由过程基因测序，人们第一次知道了这到底是一种什么病毒。

2012年，俄罗斯科学家当作功“新生”了3万年前的远古植物(名为Silene stenophylla)，这些标本是从俄罗斯东海说神聊部永远冻土层125英尺深的古松鼠洞窟中找到的。在营养丰硕的试管中，被冷冻了300个宿世纪的幼苗恢复了正常的生命勾当，它们在塑料罐里和泥土里发展，开花成果。不仅如斯，2014年和2015年，法国科学家还从这个古松鼠洞窟的沉积物中发现了别的两种尚能存活的两种3万年前的史前病毒——Pithovirus sibericum和Mollivirus sibericum。它们可以用光学显微镜不雅察到，长度跨越0.5微米，所以也被称为“巨型病毒”。在确定新生这些病毒不会对动物某人类组成威胁之后，研究人员在尝试室培育皿中“叫醒”了它们。这两种病毒会传染并杀死阿米巴原虫，它们在史前永远冻土层中连结传染性的事实引起了存眷[3-4]。

_{俄科学家用西伯利亚冻土里的种子"新生"的远古植物}

不外，科学家猜测，即便没有全球变暖，冰冻的病毒也有可能在几个宿世纪后从头回到情况中。海说神聊极湖泊因天然纪律而固有的周期性融化会释放出之前被冻结的病毒，它们会被候鸟带走或随融水进入海洋中，传布到人类栖身的处所。比来，加利福尼亚大学戴维斯分校的一项研究显示，海说神聊极海冰的削减会加快传布一种可能威胁海说神聊承平洋海洋哺乳动物的致命病毒Phocine distemper virus(PDV)。PDV是一种已知的致病菌，在某些海豹种群中已经存在了几十年。自1988年以来，PDV已经激发了几起涉及数万只动物的大规模灭亡事务。研究人员研究了2001-2016年的追踪数据，这些数据经由过程卫星追踪了分歧地域的2500只海洋哺乳动物，以确定PDV的上升是否与海冰的削减有关系。此中有一个典型案例：2002年8月，海冰融化量达到了创记载的程度，随后在2003年和2004年，海说神聊承平洋的Steller海狮暴发了大规模的PDV接触和传染，科学家们认为冰川融化可能是祸首祸首。这项历时15年的研究成果强调了往日海冰的彻底重塑可能为海说神聊极和亚海说神聊极海豹之间的接触斥地了道路，这使抱病毒得以进入海说神聊承平洋[5]。

冰下还暗藏着什么？

古代动植物的遗骸一向长逝于冻土中，融化的永远冻土将使持久冻结的有机物被泥土微生物分化，从而释放温室气体，这是一个潜在的主要的温室气体排放源。

科学家们很早就知道，永远冻土所含的碳几乎是大气的两倍——此中一大部门是腐臭的古代植物和动物的遗骸带来的，跟着冻土解冻，会有大量二氧化碳和甲烷慢慢释放出来。固然跟着气温的升高，海说神聊极植被的绿化率提高，部门二氧化碳会被植物接收，但比来一项研究显示，冻土变暖释放出的温室气体比以前想象的多得多。这个过程被称为“俄然解冻”，固然可能只会影响海说神聊极永远冻土层5%的面积，但科学家保守估量，这或许足以使永远冻土层对全球变暖的总体进献增添一倍[6]。冻土融化-释放温室气体-气温升高-冻土融化，这个潜在的恶性轮回正在发生。

当然，永冻层排放的温室气体仍然比我们燃烧煤炭、石油和自然气排放的要少。也有专家提出，并不是所有的碳城市直接转化为温室气体。但任何数目的排放都将加快永远冻土层的融化。到今朝为止，冻土层的融化估计将使报酬造当作的天气转变扩大10%摆布。除了这个不成估算的数目，很难展望永远冻土层还会解冻几多——本家儿如果因为这取决于人类的决议[7-8]。

除了加剧天气变暖的碳，海说神聊极永远冻土也是地球上最大的汞储存库。科学家们此刻认为，永远冻土中冰封的汞几乎是泥土、海洋和大气中汞含量总和的两倍。重金属（出格是汞）以及其他今朝储存在冰川和永远冻土层中的遗留污染物的释放，将降低淡水生物群赖以保存的水质。科学家们不知道这种汞会释放几多，何时释放，但他们确实知道：持续的融化使汞更有可能被释放，污染海洋，并在食物链中堆集[9]。

极地冰雪不单禁锢着危险，也保留了南北极地域的古代动物遗迹和人类汗青。5000年前往宿世的冰人奥茨的尸身就很好地保留在阿尔卑斯山中。冰使得他的尸身不致腐臭，这样人类才得以窥探他曾经糊口的轨迹。别的，海说神聊极可能还有其他的水獭或尚未被发现的猛犸象的DNA。冰川的融化会加重这些宝藏临时离开冰层，甚至是被摧毁的风险。这对人类领会地球汗青而言，将是庞大的损掉。

撰文｜祝叶华

_参考文献

_{[1]https://weather.com/news/news/svalbard-doomsday-vault-flooded-permafrost-melt.}

_{[2]https://secretsoftheice.com/news/2017/03/09/virus-microbes-ice/.}

_{[3] Yashina et al. March 6, 2012. 109 (10) 4008-4013.}

_{[4] https://www.pnas.org/content/early/2015/09/02/1510795112.abstract.}

_{[5] E. VanWormer, J. A. K. Mazet, A. Hall, et al. Viral emergence in marine mammals in the North Pacific may be linked to Arctic sea ice reduction. Scientific Reports, 2019 DOI: 10.1038/s41598-019-51699-4.}

_{[6] Merritt R. Turetsky, Benjamin W. Abbott, Miriam C. Jones, et al. Carbon release through abrupt permafrost thaw[J]. Nature Geoscience, 2020, ttps://doi.org/10.1038/s41561-019-0526-0.}

_{[7] https://www.nationalgeographic.com/science/2020/02/arctic-thawing-ground-releasing-shocking-amount-dangerous-gases/.}

_{[8] https://www.discovermagazine.com/the-sciences/artic-meltdown-were-already-feeling-the-consequences-of-thawing-permafrost.}

_{[9] Paul F. Schuster et al, Permafrost Stores a Globally Significant Amount of Mercury, Geophysical Research Letters (2018). DOI: 10.1002/2017GL075571.}

发表于 2020-03-13 11:35
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