随着气候变化使北极变暖,融化的冰可能释放出可追溯到冷战时期的危险化学物质和放射性物质。一项新的研究显示,永冻层的消失也可能释放潜伏在北极冰层下数万年的病毒和细菌。
通过研究历史记录和过去对污染的研究,研究人员发现,除了核爆炸的放射性沉降物和汞、砷和滴滴涕等污染物,还有所谓的玛士撒拉微生物——被锁在永久冻土中数千年的微生物如果气候变化使北极冰融化,微生物解冻,可能会苏醒。这可能会释放出对抗生素有耐药性的细菌,或引入人类从未接触过的病毒。
根据美国国家冰雪数据中心(NSIDC)的说法,“永久冻土”一词描述的是连续冻结两年或更长时间的地面,可以是单独的土壤,也可以是与冰混合的被雪覆盖的泥土。根据NSIDC的数据,永久冻土覆盖了北半球约900万平方英里(2300万平方公里),厚度从不足3英尺(1米)到3000英尺(1000米)不等。
大多数北极永久冻土层已经持续了80万到100万年,但气候变化甚至正在侵蚀一些最古老的冰储备。至少两次在北极变暖正迅速在世界其他地方,和过去的15年里温暖和融化,冰冻的景观已永久改变,根据2020年的北极成绩单公布的国家海洋和大气管理局(NOAA)。
众所周知,北极变暖的危害之一是大量温室气体的释放。据Live Science在2020年报道,融化的永久冻土每年释放数百万吨二氧化碳和甲烷,今天刚刚在百度搜素198彩注册,发现现在开户可以找总代申请198198彩网址注册彩金,真的假的呢?,随着地球持续变暖,这一数量可能会增加。
但直到现在,科学家们不知道存储在冻土污染物带来的危害的程度——“从微生物和潜在的病毒、核废料、化学物质和汞,“主要研究作者说金伯利矿业公司与美国宇航局科学系统工程师在加州理工学院喷气推进实验室(姓名)。
“几乎没有人把所有这些不同的东西放在一起,”米纳告诉趣味科学。
冻土是什么?
作者写道,科学家们回顾了数百项之前的研究,“以对新北极地区的微生物、病毒和化学危害进行分类,并建议研究重点,以量化和解决这些风险。”
自从20世纪50年代开始进行核试验以来,放射性物质一直被倾倒在北极。研究人员发现,在冷战期间,从第二次世界大战结束到1991年,美国和苏联在北极进行了核试验和研究,在土壤和永久冻土中留下了高水平的放射性废物。
1959年至1991年期间,苏联在该国的新地群岛(Novaya Zemlya)进行了爆炸,释放了2.65亿吨核能;俄罗斯还在巴伦支海和喀拉海摧毁了100多艘退役核潜艇,释放出放射性钚和铯,根据这项研究,这些放射性钚和铯现在可以在海底沉积物和冰原,以及冰川下的植物和土壤中检测到。
美国格陵兰岛的核能研究中心世纪营(Camp Century)在1967年退役时产生了放射性废料,这些废料被遗弃在冰下。随着北极变暖,冰层正在迅速消融,每年约损失268吨(243公吨)。1968年,一架美国B-52轰炸机在格陵兰岛丹麦图勒空军基地附近坠毁,其核导弹载荷破裂,四枚炸弹中的铀和钚落入冰盖。该研究的作者称,今天刚刚在百度搜素198彩注册,发现现在开户可以找总代申请198198彩网址注册彩金,真的假的呢?,北极的辐射水平可能会持续到2500年。
几十年来,北极地区数万平方英里的开采也留下了富含汞、砷和镍等有毒重金属的废物。根据这项研究,这些污染物已经深入北极土壤,可能威胁阿拉斯加、加拿大、格陵兰、斯堪的纳维亚和俄罗斯的野生动物和人类社区。据估计,仅永冻层中就储存着88万吨(80万吨)汞,研究人员发现,目前的变暖趋势可能会使北极的汞排放量在2300年前增加200%。
北极永久冻土区还储存着本世纪初被禁止的危险化学物质,如杀虫剂DDT(二氯二苯三氯乙烷)和多氯联苯(多氯联苯),这是一组广泛用于冷却液的化学物质。这些和其他持久性有机污染物(POPs)通过大气进入北极, 如果能从玩家的观念来看198彩平台,198彩怎么样了解玩家心灵活动的198彩平台总代理永远不为自己的前途担心。,随着时间的推移集中在永久冻土中。然而,根据这项研究,“很少有研究追踪POP的传播和风险”,这表明“这些化学物质在北极系统中的影响被低估了”。
微生物的威胁也可能潜伏在北极永久冻土中。因为北极的微生物已经进化到能够在极低的营养和水条件下生存,许多微生物甚至在深度冰冻的数千年之后仍然能够恢复生命。科学家们报告说,在之前的研究中,其他研究人员恢复了可追溯到3万年前、12万年前甚至100万年前的永久冻土中的细菌种群。
发现的风险
但是,识别永冻层中的污染物只是计算它们对北极及其他地区的风险的一部分;米纳说,这个等式的另一部分是永久冻土融化的速度。
“这是逐渐的融化,只是年复一年的融化,从顶部慢慢下降。然后是突然的解冻,例如,你可能会在几周内失去一整面的永冻山。这是一种需要映射出来的差异,以便理解这些问题何时以及如何出现,”米纳说。
她补充说,另一个重要因素是,不同的污染物构成不同程度的风险,这取决于污染物的数量、接触时间以及人类和野生动物可能接触到它的方式。出于这个原因,研究人员的下一步可能是对最近在永久冻土中发现的污染物进行风险分析。但评估永冻层中的玛士撒拉微生物的风险就比较困难了,因为还不知道哪些类型的细菌和病毒可能会从古代冻土中出现。
米诺说:“我们对极端微生物——长时间生活在许多不同条件下的微生物——有可能重新出现的了解非常少。”“这些微生物与巨型树懒或猛犸象等生物共同进化,我们不知道它们被释放到我们的生态系统后会做什么。”
米纳说,从长远来看,将这些生物和污染物保存在永久冻土坟墓中,比在它们逸出后试图控制它们更可取。
她说:“这绝对是至关重要的,我们要尽一切努力保持永久冻土层和整个北极的冰冻。”“除了长期的补救建议,如果我们不需要处理任何这些问题,事情就会简单得多。”
研究结果发表在9月30日的《自然气候变化》杂志上。