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全球冰川爆发性消失28万亿吨冰川融化, [复制链接]

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前言

半个多世纪以来,随着气候变化的无情进展,地球上的冰川一直在默默地消退。在23年间地球已有28万亿吨冰被融化,再到年,三分之一以上的冰川可能会蒸发。

冰川的形成需要数千年的时间,其大小取决于它在整个生命周期中保留的冰量。总的来说,冰川覆盖了地球表面的10%,而地球上约有超过万立方英里的冰,占世界70%的淡水量。

一些科学家说,全部融化需要5,多年的时间。如果我们人类继续向大气中添加碳,不出50年我们可能会很快创造一个无冰星球,导致的平均温度可能高达80华氏度,而不是目前的58华氏度。

全球冰川正在融化退缩

冰川是气候变化的敏感指标——而且很容易观察到。无论海拔或纬度如何,自20世纪中叶以来,冰川一直在高速融化。直到现在,冰损失的全部范围只有部分被测量和了解。

如今由科学家组成的国际研究小组根据大数据撰写了一项关于全球冰川退缩的综合研究,这是第一项包括除格陵兰岛和南极冰盖外的全球所有冰川的研究——总共约有,条冰川。

这项研究历史的空间和时间分辨率是前所未有的——并显示了过去二十年冰川厚度和质量的减少速度有多快。

研究发现冰川融化速度远超预期

海平面上升和水资源短缺造成全球冰川的体积都在减少。据估计从2年到年,世界冰川平均每年损失十亿吨冰——这个数量可能使每年像瑞士这样的国家被淹没在6米深的水下。

在此期间,冰川物质的损失也急剧加速。冰川融化导致了高达21%的海平面上升——每年约0.74毫米,海平面上升的近一半归因于水加热时的膨胀。

在全世界范围内,融化速度最快的冰川是阿拉斯加、冰岛和阿尔卑斯山的冰川。

理论预测,这是因为冰层会随着时间的推移而捕获大气中的物质,包括病毒和微生物

冰芯样本取自年的古里雅冰盖。

早在年,科学家团队从古里雅冰川层采集来的冰样本中发现了可追溯到15,年以前的未知病毒,这些病毒与科学家之前编目过的任何病毒都不一样。

研究小组随后对冰进行了分析,总共发现了33种病毒,其中至少有28种病毒以前不为科学所知,并且因为被冷冻而幸存下来。

植物病毒

根据这项研究,病毒可能起源于土壤或植物,而不是人类或动物,并且已经适应了极端条件。研究人员认为,它们不会对人类有害。

冰提供了一个历史冷冻档案,”人们对冰川中的病毒知之甚少,但随着世界各地的冰层因气候变化而融化,该领域的重要性日益增加。

气候变化有一个隐藏的后果:一种会融入大海并扰乱杀死主要海洋物种的致命病毒和细菌群落,过去的经历已经提高了人们对了解微生物群落重要性的认识。

融化的冰川释放了古代微生物

病毒以生命形式在冷藏库中的释放引发了对气候变化影响的新担忧

远古植物病毒群被锁在南极洲和格陵兰岛的冰冻拱顶中,一个失落的古代病毒世界等待着生命复活的机会。

随着冰以惊人的速度融化,这些条件很快就会出现。大量的病毒、细菌和其他微生物——其中一些是能更新迭代般自行进化,源自大约75万年前发生重大气候变化的那段时期以来世界上从未见过的小型微生物——将重新回到环境中。

曾经被认为过于严酷和不适合任何生物生存的冰盖,现在被认为是大自然赐予微生物生命的大水库。总而言之,冰盖内外微生物细胞的生物量可能是地球上所有人类生物量的1多倍。

南极微生物学研究先驱约翰·普里斯库(JohnPriscu)认为,将微生物关押在冰中相当于一种进化策略,通过将基因蓝图储存在深度冷冻中以备将来重新进入,从而保存基因蓝图,这是一种回收基因组的方式。换句话说,冰川层为微生物的生存提供了进化的场所”

冰层成了微生物进化的“基因仓库”

南极洲拥有地球上最古老的冰川;它的部分冰川景观可以追溯到大约万年前,甚至有些地区的历史长达万年。

冰似乎让微生物享受某种永生,保存古老的遗传物质,并让早已从地球上消失的生物有一天回归。

“这就是冰的奇特之处——它可以作为保持这些基因的仓库,就算是已经灭绝的东西由于基因存在,使生命有可能会卷土重来。”

远古微生物复活这会是“冰上侏罗纪公园”吗?科学家说不太可能。因为在这些寒冷、黑暗、破碎极端的环境几乎没有食物,对生物而言并不适合生存,能够生存的唯一生物是微生物,而且大多数已发现的生物似乎与来自其他寒冷环境的微生物有关。

尽管如此,由于吸收热量的温室气体会使冰川地区变暖的速度比当今地球其他地区快很多。

研究人员对冰盖中的微生物有很多疑问,研究人员正试图确定这些生物如何在如此残酷的栖息地中生存下来,其中一些似乎处于一种类似于假死状态数千年的状态。这些发现可能为在其他极端气候(如冰冻行星和卫星)中发现生命指明道路。

全球冰川融化带来的环境影响

你可能会问,如果冰川消失会怎样?如果覆盖南极洲、格陵兰岛和世界各地的山地冰川的所有冰都融化,海平面将上升约70米。海洋将覆盖所有沿海城市。土地面积将显着缩小。......科学家们正在研究冰盖究竟是如何消失的。

另外冰川的冰层中因为在覆盖的早期有植物和动物残留的遗体,这些遗体长期储存会生成所谓的化学堆肥问题。

冰川会从储蓄巨大的堆肥堆中释放甲烷和二氧化碳

冰层覆盖的堆肥

地球上更紧迫的问题。从冰川融化中倾倒出来的细胞和碳可能会变成大量分解的有机物质——“堆肥”——在它们腐烂时会产生二氧化碳和甲烷,仅冰盖内和冰盖下有机物质中的碳如果都转化为二氧化碳,将相当于全球道路上十年的排放量。

这是气候研究人员尚未考虑的温室气体排放的潜在重要来源。

冰冻的甲烷泡

当然,并非所有的碳都会直接转化为温室气体。但任何冰川融化释放都会增加解冻堆肥带来的庞大数量。

除了对大气的影响之外,大量涌入海洋的微生物肯定会挑战海洋生态系统,并可能扰乱海洋的微妙化学。

其实当今的气候状态好比作电灯开关的按钮。如果你在翻转之前把灯开关给打开一直放在一边,气候就会不变,如果我们选择关闭它,它会使气候变化多端,很快就会通过阈值达到一个新状态。

冰川自石器时代以来古代细菌和病毒一直存在

事实证明,被固定在冰中实际上是微生物自我保存的好方法。在这些冰川内,它们似乎以最低限度的活跃状态存在,维持着它们的DNA,并以某种方式修复了随着辐射、氧化和其他有害因素造成的损害。

按照研究人员的说法,它们几乎可以无限期地保持“冻结”状态。不同的是,自石器时代以来的存在确实会对身体造成伤害,研究发现,冰层越老,生物体恢复所需的时间就越长。

冰层中的微生物虫子为科学家们提供了一个令人兴奋的机会,可以进一步检索古代基因组,并从生活在远古暖冷时期的生物体身上了解地球过去的气候。

如果说把冰川看作是一个时光倒流的博物馆,那么冰就是可以看到历史过去的窗户。

正如微生物学家克里斯特纳(BrentChristner)所描述的那样,冰冻的“细菌细胞”可以在数十万年后从冰层中出现,并在有利条件出现时准备好生长和分裂,克里斯特纳在实验室里复活了包裹在75万年前冰层中的细菌。

他还认为当我们可以接触到最古老的冰层时,仍然发现有细菌细胞能够存活。

这不是一件小事,因为研究人员不明白一个有机体如何能够“在某种假死状态下静坐75万年,就像人类被放入碳酸盐岩时一样”。

因此一些人认为,虽然这些解冻的微生物虫子可能不会出现在电影院的科幻惊悚片中,但它们确实为极地地区的未来带来了另一种担忧。

考虑到海平面上升、野生动物栖息地不断变化、行星反照率下降和气候变化的其他表现等,这种新释放的生物储备的最大影响是能够打破地球生态链不稳定的平衡。

史前瘟疫

甚至有些学者研究提出了一个更可怕的问题:一些史前瘟疫是否潜伏在冰层中,等待机会回来感染人类?

如果病毒在冰中生存可能有一些适应性,这可能对这些病原体有利。例如,病毒变得无法当宿主群体对它产生抗体时会引起感染。因此,如果病毒可以在冰中存活,它们可能会再次感染生物种群和生态圈,然后传播到人类身上。

罗杰斯在格陵兰的冰川冰中发现了一种活的14万年前的植物病毒。他推测,一些顽固的病毒,比如导致脊髓灰质炎的病毒,有可能在冰中存活并重新感染易感人群。

只不过科学家认为这不合理,因为融化的冰川几乎不可能会释放出引发流行病的剧毒病毒,就像电影《传染病》中描绘的那样。

人类和动物病原体已经进化到生活在一个温暖、舒适的地方,并且很难在冰中极其恶劣的条件下生存。病毒往往特别脆弱,确切地说冰川病毒就算活过来,重新去感染动物和人,几率也非常接近于零。”

更有可能的是,融化的冰盖将使古老的微生物基因与现代基因混合,使海洋充满前所未见的生物。

海洋病毒

这些新解放的病毒对人不是影响最大的————最大影响可能会出现在海洋中。地球的冰川和冰下沉积物含有的微生物细胞、碳远比地球表面所有的湖泊和河流都要多——大量的有机物质,如果解冻,最终会进入大海的生态环境。

潜在的气候影响更倾向于将营养物质引入海洋系统,”其实还有一种情况:营养物质会引发细菌群的爆发,然后耗尽水中的所有氧气,破坏鱼类栖息地并加剧扩大其他已经出现的海洋死区。

只要海洋的生态系统不遭到人类破坏,这些威胁都会被生态系统过滤掉,外界研究一直认为海洋是一个可以处理一切的水槽。

结语

冰川的环境、社会经济和文化意义等促使很多国家开始对冰川和冰川环境的活动进行监管。而制定专门为保护山地冰川的法律直到最近才被纳入法律制度中。

在用途上,冰川为人们提供了许多有用的资源,冰川为农作物耕作的生长提供了肥沃的土壤。沙子和砾石的沉积物用于制造混凝土和沥青。

而冰川提所供最重要的资源是淡水,许多河流的水流量是由冰川融化的冰块补给。

淡水的大量增加改变了海洋的生态系统和生物体。例如许多类型的珊瑚,依靠盐水生存,一些珊瑚可能无法适应更淡水的栖息地。

另一方面,冰川的流失也大大减少了需要淡水生存的动植物。例如赤道附近的冰川,热带岛屿巴布亚或南美洲的那些,尤其处于危险之中。

尽管冰川中储蓄的远古病毒可能会解冻复活从新感染其他动物,但并不会像电影那样夸张的感染人群。

碳循环现在对应于生态环境是也非常重要的,尤其是在气候变化方面最严重,我们人类真的应该考虑一下如何保护冰川环境,让地球家园和生态环境免遭破坏,得到健康全面的可持续发展。

#冰川融化会释放远古病毒吗#

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