“这是一只保存完好、距今57000年的幼狼尸体,它被发现于北极的冻土层。”
2020年11月,发表于《当代生物学》中的一篇论文引起了轩然大波。
一支科考队在融化的北极冻土层发现了一具幼狼的尸体,这具尸体几乎没有受到任何破坏,其闭目小憩的神情仍是栩栩如生。
从考古生物学的角度来看,这一尸体的发现无疑是弥补了生物进化链缺失的一环;
而从生态学的角度来看,这一尸体的发现意味着北极的生态日渐崩溃——幼狼尸体的发现地是“不连续性冻土层”,但其却是在日渐融化。
其所带来的连锁反应将会产生不可估量的后果!
那么,幼狼尸体的发现究竟暗含着怎样的危机?北极究竟面临着怎样的危机呢?
(《当代生物学》——论文发表地)
一、冻土层之危幼狼尸体的发现地位于北极冻土区。
而所谓的冻土,是一种温度低于0℃且含有冰的土岩。多年冻土是指温度保持在0℃或以下两年或两年以上的岩石、沉积物或其他泥土物质。
当地表温度远低0℃,例如-6℃时,多年冻土被认为是稳定的。
然而,如果气温接近0℃,多年冻土就会被认为是温暖且脆弱的。
在北极地区,1500多万平方公里的土地几乎均被冻土层覆盖。
例如,北极地区西伯利亚北部冻土厚度达150米,阿拉斯加北部冻土厚度达740米,且向南逐渐变薄。
(幼狼尸体)
在地理上,多年冻土可分为连续性和不连续性多年冻土。
在一个连续多年冻土区域,除了湖泊和河流下面,多年冻土层几乎无处不在。
而不连续的多年冻土可进一步分为孤立的或者零星的区域。
冻土覆盖面积小于10%的区域被称作孤立冻土区,而冻土覆盖面积在10%-50%的区域被称作零星冻土区。
(北极冻土区)
冻土在幼狼尸体的发现地——北极地区广泛分布,根据美国人地理学家威尔逊等人绘制的地图,北极所有地方都存在冻土,其中包括29%是连续性的,35%是不连续的,8%是零星的,8%是独立的冻土。
冻土的厚度在气候较冷的时期增加,在气候较暖的时期减少。
幼狼尸体所在地Bethel,处于不连续冻土区域。
论文报告称,Bethel附近的永久冻土厚度从高地的184米到Kuskokwim河下13米不等。
多年冻土厚度的巨大变化可能是由于当地的地下水和地表条件导致的。
但是,这么厚的冻土层,竟然发现了史前57000年的幼狼的尸体!这又是因何造成的呢?
这和气候变暖脱不了干系。
需要各位读者朋友知道的是,北极气候变暖的速度是全球其他地区的两倍,因此带来了广泛的影响。
(气候变暖,冰川消融)
气候现实项目报告称:
“在过去五十年里,北极平均气温上升了2.5华氏度。如果我们不停止燃烧化石燃料,到本世纪末,北极可能会出现‘前所未有的变暖’。”
科学家琳达等人指出,在过去的五六十年间,北极不同地区的年平均气温上升了约1-3℃。
总的来说,自从有仪器记录以来,北极的温度呈上升趋势。
史丹福等指出,1948年至1998年50年间,北极的最高年平均气温增加约2.2℃。季节变化中以冬季增加最高,夏季增加最低。
在论文中,位于阿拉斯加内陆的费尔班克斯被分析了约一个世纪的气温。
该地区气温上升了1.4℃,几乎是全球上升幅度的两倍。
(融化的冰层)
此外,与2016年之前25年相比,2016年的阿拉斯加经历了一次剧烈的气候变化,春季和夏季的气温显著升高,冬季和秋季气温升高幅度较小。
这带来的直接后果就是冻土暖化现象严重。
现有的资料指出,冻土对气候条件变化极度敏感,尤其是不断升高的气温。
在过去一个世纪里,由于气候变化,北极和亚北极地区大部分地区的永久冻土一直在变暖。
气温升高会破坏地表和冻土之间的能量平衡,导致冻土变暖。
《自然》杂志的数据表明,在阿拉斯加的北极地区,冻土层普遍变暖,温度一般会上升2-4℃。
高温冻土在热扰动的情况下极可能会融化,因为其发生和分布对气候变化更为敏感。
(阿拉斯加)
例如,在阿拉斯加Yukon河和Seward Peninsula的南部,不连续冻土层的年平均地面温度通常高于-2℃,因此该地区冻土正在退化和缩减。
但是,如果仅仅是冻土暖化的话,那么是无法发现幼狼尸体的。
幼狼尸体的发现,意味着北极生态已经陷入了极为严峻的形势——冻土层退化。
多年冻土退化是一个空间性的过程,冻土的温度、厚度、程度等特征在不同的气候带可能会产生不同的反映。
冻土融化可以从冰川顶部向下发生,也可以由于来自地面和地下水热流的作用。
活动层是由多年冻土上部的土壤夏季融化、冬季冻结形成的。
位于活动层和多年冻土层之间的过渡层,会在活动层异常融化变大的年份融化。
地表冻土将继续融化并适应新的温度,导致地面退化,但是在活动层和多年冻土之间并没有形成未冻结区域。
(北极冻土层消融)
地表水伴随着侵蚀和冰川崩塌,影响地表和中间区域,导致退化。
值得注意的是,冻土层在该区域形成了洞穴和地下水管道网络,很可能导致多年冻土层的完全消失。
因此根据冰含量,几米或者更多的地面沉降是可能发生的。这无疑是为人类生活带来了巨大的威胁。
在气候变暖的情况下,具有不同含冰特征的多年冻土,在自然和人类工程活动的作用下,浅层冻土融化导致大面积地表沉降,影响排水格局、生态关系和已建成的基础设施。
在全球变暖的条件下,北极的大部分地区现有的基础设施可能会受到融化沉降的影响。
冻土退化将导致地面沉降和承载力下降等风险。
北极寒区多年冻土区的公路、铁路、高速公路在多年冻土变暖的过程中,由于地面冰的融化和冻土的融化沉降,会发生沉降和变形。
(冻土层融化导致地面破裂)
多年冻土上地基的承载力取决于冻土的力学特性。冻土变暖会导致地基承载力下降,导致结构变形,最终导致结构破坏。
海肯等人总结到,随着气候变暖,阿拉斯加多年冻土区的基础设施变得不稳定且发生变形,由于不同程度地解冻沉降,基础设施可能会遭受严重的破坏。
管道也是寒区广泛使用的一种运输石油和矿产资源的常用运输工具。
例如,横贯阿拉斯加的管道在所有类型的冻土区域延伸1200多公里。
多年冻土中管道的变形通常与冻胀、融陷、地面冰融化等问题有关。
当冻胀发生时,管道会发生巨大的变形。
虽然热虹吸技术被广泛应用于冷却多年冻土的温度和缓解气候变化的不利影响,但昂贵的和相对较小的功能范围增加了建设和维护成本。
(冻土层揭穿前后对比)
随着气候变暖,多年冻土上的基础设施有可能进一步恶化和变形,这可能会导致严重的社会经济后果,因为大多数现有的基础设施将需要昂贵的措施来维护多年冻土的完整性。
美国科学家莱森等人估计,到2030年,阿拉斯加现有基础设施的维护还需要额外的36-61亿美元。
但是,幼狼尸体的发现带来的不仅仅是冻土退化问题,其彷佛一个潘多拉魔盒,释放出了无尽的邪恶。
二、更严峻的问题——远古病毒幼狼尸体被发现一事并非个案,随着气候变暖,未来只会有更多的史前动物“破冰而出”。
而其带来的问题也将更为严峻——史前动物体内的病毒将会暴露在环境中,进入生态系统并最终被人类吃掉,危害人类的安全。
科研界的顶级刊物——《科学》杂志指出,在所谓的北极地区,“致命病毒”正在席卷该地。
发现伊始,学术界并未对这种病毒加以重视,然而,短短3个月之后,海豹、鲸鱼等大型哺乳动物均受到了这一病毒的影响。
(致命病毒危害极大)
漂浮的尸体、腐烂的内脏、花白的双目均暗示着这一病毒的可怖之处。
幼狼尸体的发现,表明冰川融化之势已经迫在眉睫。而病毒也将随着融化的海水,不断蔓延到其他大洋,并最终登陆各大洲。
科学家们最终将这一病毒命名为PDV病毒。
而在冰岛、阿拉斯加、俄罗斯远东地区,人们均在当地海豹的体内发现了这一病毒。
报告指出,在未来15年内,融化的冰川将彻底重塑各大洲与北极之间的联系,此前断绝的病毒传播路径将随着海水涌向各大洲。
融化的冰川正作为病毒载体,将其传播向世界各地——人类的活动使得冰川融化,而融化的冰川又将病毒返还给人类。
最新的研究报告显示,在日本海区域,已经探测到了微弱的病毒含量。
(巨型病毒或已进入生物圈)
另一份来自法国的研究报告指出,自2001年至2015年,在阿留申群岛以及白令海地区,致命病毒已经在传播。
而且,海豹体内的病毒载量与冰川融化的速率呈明显的正比关系。也就是说,冰川融化越快,病毒传播也就越快。
英国伊丽莎白研究院的一名研究员表示:
“致命病毒不会只有一个,海冰融化趋势的加剧将会释放更多的致命病毒。在未来的很长一段时间内,人类将与病毒陷入拉锯战。在令人感到窒息的是,我们并不清楚病毒究竟有多少,我们也不知道病毒究竟会蔓延到哪些地方,我们更不知道如何去阻止这些将会夺走人类生命、甚至灭绝人类文明的病毒。”
(病毒)
俄罗斯海洋局的一位官员表示:
“古老的病毒要么已经复苏,要么就在复苏的路上。”
基于此,俄罗斯等国启动了一个“人类保障”的安全项目,专门用于研究病毒对人类所带来的危害,以及如何预防这些病毒。
全球各地的许多科学家都表达了自己的担忧:
“冰川融化,冻土解冻,蕴含着致命病毒的古老生态系统,将会对人类现有的生态系统产生巨大的冲击。”
随着研究的不断推进,科学家们已经从冻土中发现了数10种史前病毒,其中一种名为Mollivirus sibericum的病毒已经在冻土中休眠了30多万年。
一旦这些病毒被释放出来,那么人类社会将面临灭顶之灾。
但是,北极的环境问题并非因史前动物尸体的发现而出现,其环境问题已是由来已久!
(北极)
如今的北极已是千疮百孔,其面临的问题反作用于人类,使得人类自食其果。
三、“冤冤相报”的北极和人类受到全球气候变暖和人为污染物排放的影响,北极地区的生态系统平衡遭到了严重的破坏,北极海洋冰层萎缩冰川消融导致海平面上升、生物多样性减少、居民的生产生活也受到消极影响。
首先,人类活动导致气候波动,气候波动则使得冰层消融。
在北极环境变化中,最为显著的是气温升高对北极带来的影响,温度升高致使海冰消融,海水温度走高,海域面积扩大。
根据国家卫星气象中心的有关数据,自1979年以来,海冰呈现不断消融的趋势,海冰的快速融化造成冰面陆地面积已由2005年的530万平方公里减少到2017年的410万平方公里,相当于失去了一整个西藏大小的海冰面积。
(冰川融化)
横向的海冰覆盖面积范围在缩减,纵向的海冰厚度同样也在发生改变。
北极的海冰厚度分布不均句,从北极各冰站观测到海冰的厚度为57-246厘米不等,海冰的挤压程度及海水的硬度、海水的温度都会影响海冰厚度的形成。
在这几十年的时间里,北极的海冰厚度已经平均减少了1-1.5米。
甚至有一些北极科考研究者认为,在不久的将来,夏季时期的北极进入一个无冰时代将成为可能。
在气温加速北极海冰融化的同时,海冰融化海水面积的增加会进一步加剧该地气温的升高。
海冰覆盖面积的减少造成地球表面对太阳辐射的反射减少,吸收的热量增加,气温上升,又加剧冰雪消融,形成循环。
(北极上空“臭氧枯竭”)
与此同时,由于北极地区气温的升高使北极上空臭氧层的消耗加快,北极上空频繁出现烟雾现象,微粒云团结合中纬度漂浮而来的烟尘和化学气体,长期在北极上空悬浮。
未来全球变暖所带来的大气污染物结合臭氧空洞,将会成为一个大气治理的重大难题。
其次,人类活动使得北极的生物多样性减少。
气候环境的剧烈变化,导致北极动植物的生存环境也发生了巨大变化,对北极动植物的生存造成了直接的威胁。
气候变暖造成北极海水温度升高,海冰融化使流动海水容量扩增,水量增加降低了海水的盐度,北极海域的动植物需要寻找更适合生存的区域。
北大西洋黑线鳕鱼北迁,海象潜入更深的海域寻找食物,海豹数量减少,生活在浅海冰层水下的海豹因可食性食物的不足而数量骤减。
(北极植物)
北极的植物也同样经历着因气温上升而做出的自我调整,原有各物种寻找适宜生存的地方,长途迁徙至更北地区,而新的更脆弱的植物生态系统正在原有区域中重塑。
挪威斯匹次卑尔根群岛提取的4000多个植物样本DNA序列,显示与北极地区植物种子的DNA序列一致。
经推测,这是在北极风暴、浮水浮冰的带动作用下迁移而至,这也是北极地区的植物为了适应北极的环境气候变化而做出的自然选择。
此外,在海洋领域,海冰硅藻在数量和种类上呈递减趋势,之前在北极地区广泛生存的线虫也再难觅得踪迹。
(北极植物)
紫外线辐射不断增强使得小型浮游生物不再具有稳定性的结构,从而影响北极地区的整个食物链。
备受人们关注的北极熊、海象等北极生物,之前习惯于在海冰上捕食猎物,但随着冰川大规模消退的趋势,使得北极熊在海冰上的食物猎捕行为变得异常困难,猎捕的路径也变的更加遥远。
夏季无冰期限的延长更是直接导致北极熊食物的匮乏短缺,这是北极熊有史以来面临的最大生存危机。
此外,北极环境的变化对原住民的生活也产生了影响。
长期以来,北极原住民一直遵循着传统的生活生产方式,搭建雪屋用于住宿和存储,通过打猎和捕鱼获取日常所需食物。
但是,气候的变化及海冰的消融,使得北极很多地方已经无法成为天然的雪屋搭建地点;
冰层厚度的减少使得冰上捕猎也变得更为危险;
同时外来物种不断入侵严重影响他们的生活安宁。
(爱斯基摩人——阿拉斯加原住民)
气候变暖促使大气和洋流的运动更加剧烈,大批量的化学污染物汇聚到北极地区,严重威胁当地居民的生命安全。
随着西北航道的开通,北极地区将承载越来越多的船舶通行,这导致海水中汞的含量与日剧增。
北极科考队伍就在北极污染地区发现,大量动物和食用这些动物的人体体内,带有大量的有毒物质。
他们亟需变化生活方式来适应大自然的变化。
更为严重的是北极地区的核污染和石油污染,冷战时期前苏联和美国在北极地区开展核试验所残留的放射性物质依然存在于苔藓类植物中,通过食物链影响人类的生命健康。
欧亚大陆的楚科奇半岛处在核污染最严重的区域,人口虽少,但却是全世界癌症发病率最高的地区。
(北极污染)
除了居民的生活定居,北极环境变化还影响工农业生产。
全球变暖导致的海平面上升导致众多沿海低洼地被淹没,这对很多国家的经济发展造成沉重打击。
北极环境变化导致的干旱、洪水等极端天气和土壤盐碱化使得土壤问题频发,严重影响农业生产和粮食供应。
由此观之,北极已经成为了“问题之极”!治理北极迫在眉睫!
结语:北极地区作为地球生态系统的重要组成部分,与南极并称为“地球中央空调”,对全球的气候冷暖调节起到显著的作用,北极地区生态系统稳定性的破坏将严重辐射全球的气候和生态平衡。
同时,北极的生态环境系统又相当脆弱和敏感,自我修复和自我净化能力严重不足。
随着全球变暖和人为污染的趋势,北极地区的极端天气频发、生物多样化减少、环境承载能力进一步退化。
北极大国纷纷成立专门的北极科考队伍对北极的生态环境变化和影响进行跟踪监测和数据分析。
我国在《中国北极政策白皮书》中提出在北极领域构建“人类命运共同体”,近些年来,“北极命运共同体”的理念,从学术理论界延伸到国际社会。
中国一直走在治理北极生态的前列。
但是在未来,人类的安危取决于各国的努力!
参考资料:《北极冻土加速融化的致命风险》 朱保芹 衡水学院经济与管理学院
《无冰北极?》 薛钊 海洋世界
《经济学人》 消失的北极 闫岩 科学新闻
《北极海冰快速缩减威胁永久冻土层》 曾晓梅 气象科技
《北极问题演化及其对世界政治经济格局影响的研究》 崔健 吉林大学
《北极治理研究:主体对象、模式路径、评价与展望》 李振福 大连海事大学交通运输工程学院
《北极海冰消融或加速病原菌传播》 浙江气象
《冰川表面冰尘洞内病毒研究进展》 臧琳 中国科学院青藏高原研究所高寒生态学与生物多样性重点实验室
北极发现5.7万年前尸体,科学家警告人类:还埋着更危险的东西
北极和南极一直是人类最少踏足的地区,那里长年保持着最原始的状态,堪称“人类禁区、人间净土”。但是近些年来,在南北极发现的奇异现象越来越多,令科学家非常担忧。北极冻土层融化,5万年前的古生物尸体暴露,科学家:不是好事
文丨熊宝包
此前,《当代生物学》的一篇研究文章称,北极冻土层融化,57000年前的一只小狼崽尸体暴露出来。后来的检测结果表明,这只幼狼是6-8周大的灰狼,科学家将其命名为 “祖尔”(Zhùr) 。
祖尔死于一次洞穴坍塌,所以躯体被完整保存下来,毛发、牙齿等也没有缺失;在密封的条件下,变成了一具木乃伊。生物学家认为这只灰狼幼崽的发现,对人类研究史前生物有很大帮助。
一具完整的史前灰狼幼崽木乃伊被发现,对于人类的生物学研究的意义之大不用多说。不管是古生物研究还是灰狼进化历程的研究,都有可能因为这个幼狼“木乃伊”取得重大进展。这是好的一方面。
但对于小狼崽“祖尔”的出现,大多科学家直言: 不是好事 。
因为这件事背后是 地球环境愈发恶劣的缩 影,它意味着气候变暖引起的一系列连锁反应,已经影响到北极的 生态平衡 。
经典的巴塔盖卡坑。
它是北极圈冻土层融化最大的证据,位于西伯利亚的 维科扬斯克地区。 目前巴塔盖卡坑是世界上规模最大的坍塌,长约1600米,深约100米。
巴塔盖卡坑最早被发现于1960年,当地的人们还有没气候变暖的概念,也不知道这个大坑形成的原因,于是将其称为“地下世界之门”或者“地狱之门”。不过这只是当地居民的恐慌猜测罢了,就跟咱们中国人以前一样,把无法解释的东西归结于鬼神。
后来经过调查发现,巴塔盖卡坑出现的原因,和人类砍伐森林的行为有关。
因为该地区的森林植被大面积砍伐,导致冻土层裸露在阳光下,地表积热出现融化的情况。而随着气候变暖,冻土层的融化速度加快,最终形成了巴塔盖卡坑。
更让人担忧的是, 巴塔盖卡坑的直径以每年12-14米速度扩张。
1.冻土层融化,甚至还威胁到人类的生活。
北极和南极不一样,很多人类生活在北极圈的范围里。北极圈内有大约1500平方公里的陆地, 其中绝大部分都被永久冻土层覆盖 。而这些冻土层上,人类的踪迹虽然稀少,但不代表没有。而冻土层融化,将会给生活在北极圈内的人们带来难以估量的影响。
不知道大家还记不记得,去年初夏的时候,俄罗斯东部的诺里尔斯克地区发生一起严重的燃料泄漏事故。当地储存柴油的燃料罐发生爆炸,超过2万吨的柴油流入河中,污染了超过 350平方公里 的土地。
事后俄罗斯的科学家经过测算,如果想要治理柴油泄漏导致的环境污染问题,恢复当地生态平衡,至少需要 101亿人民币 。
这次严重柴油泄漏事故的原因,正是冻土层融化导致的土地塌陷—— 储存柴油的罐子倾倒破裂, 发生泄漏并爆炸。
2.加剧全球变暖
全球气候变暖加剧了冻土层的融化,而冻土层融化也反过来加剧全球变暖,这是一个恶性循环。为什么冻土层融化还会影响到气候呢?
因为冻土层下面储存着世界上最大规模的 有机碳(organic carbon) 。
随着气候变暖气温升高,永久冻土层消融,很多冰封起来的微生物苏醒并消化有机物。原本被掩埋起来的有机碳被消化之后,会转变成温室气体—— 二氧化碳和甲烷 。这些气体释放到大气中,加剧了全球变暖。
联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC) 在对未来全球气候变化的预测中指出,就算人类减少碳排放,仍可能无法阻止气候变暖。
在未来的几十年内, 北极冻土的碳排放 ,将会是影响全球气候的重要因素。
3.释放超级细菌或病毒
2016年夏天,俄罗斯西伯利亚地区一位12岁的男孩因为炭疽疫情而死亡,并且导致100人被隔离,其中有20人确诊;当地还有2300多只麋鹿感染并死亡。
炭疽是一种致命性很高的传染病,俄罗斯上一次出现炭疽疫情还是在1941年。75年之后再度爆发炭疽的原因,还是 冻土层融化 。
俄罗斯官方资料指出,永久冻土层融化把此前处于稳定状态的炭疽杆菌芽孢,释放到了附近的水域和土地中,并且跟随食物链感染当地生活的居民。
这次炭疽疫情,给人类敲响了警钟。因为北极圈的冻土层里,掩埋着的细菌可不止炭疽杆菌芽孢一种,还有其他超级细菌和病毒,被冰封在冻土之中。
随着冻土层融化的情况日益严重,人类可能会打开一个“潘多拉魔盒”。事实上,早在2009年, 俄罗斯的科学家布朗科夫 在西伯利亚地区做科研考察的时候,就在消融的冻土层里找到了350万年前的超级细菌,并命名为“ 芽孢杆菌F ”。幸运的是,芽孢杆菌F是一种有益的细菌,对人体有积极作用。
但是,谁也不能保证哪一天冻土层里不会冒出来一个感染性极强、致死率极高的超级病毒。所以,保护冻土层刻不容缓。
地球几十亿年的 历史 中,有几次生物大灭绝都和温室气体有关。比如1.95亿年前的三叠纪大灭绝,连续的火山喷发导致大量的温室气体被排放到大气中,气温升高, 最终约有76%物种灭绝 。
目前,有很多科学家认为,地球正处于第六次生物大灭绝。自从人类开始活动以来,尤其是工业革命之后,人类的干扰,使鸟类和哺乳类动物灭绝的速度提高了100-1000倍。在20世纪的100年里,已经有23种哺乳动物灭绝。
如果人类再不对采取行动,生态失去平衡的连锁反应,总有一天会蔓延到人类自己身上。