人類要警惕了:俄西伯利亞凍土層融化,已發現5類史前動物屍體

提起凍土,相信很多人都比較熟悉,我國華南地區以北尤其是長江流域乃至零度等溫線穿過的秦嶺淮河一線以北的區域,每年冬季氣溫在零攝氏度以下時就可能有凍土形成,並且這種凍土存在的時間較短(屬於短時凍土),一般每天八九點鐘就開始融化,地面又是一片泥濘,到夜晚隨着氣溫的下降又開始凍結,如此反覆直至表層水分蒸發殆盡。

按照類型劃分,凍土分爲短時凍土、季節凍土和多年凍土,而永久凍土一般分佈在高山、高原以及高緯度地區地下30-40釐米處,其厚度受太陽輻射多少(氣溫高低)的影響呈現出從高緯向低緯遞減、由高海拔向低海拔遞減的特點,厚度從幾十釐米到幾十或數百米不等,在北極地區多年凍土厚達甚至可達千米以上,永凍層的頂面接近地面。

全球永凍層總面積約爲2980萬平方公里,約佔地球陸地面積的20%!

並且由於北半球表面陸地佔比較大且高山高原較多,永久凍土主要分佈在亞歐大陸北部、北美洲北部以及中低緯度地區的高山、高原地帶。而我國的永久凍土則主要分佈在青藏高原以及大小興安嶺、天山、祁連山、橫斷山等高海拔或高緯度地區,總面積約215萬平方公里,約佔我國國土面積的20%,僅次於俄羅斯、加拿大位居世界第三位。

如今,隨着全球氣候變暖,永久凍土層的出鏡率也是越來越高,因爲凍土生態關係的良好與否直接關係到地球的未來。

凍土帶是地球生態中極其重要的一環

通常情況下,永凍土的形成必須要滿足兩個條件,一是年平均氣溫要低於零度,否則就是所謂的季節性凍土;二是永凍土的形成也需要足夠的時間,我們都知道冰凍三尺非一日之寒的道理,而永久凍土則相反,由於土壤的熱傳導(熱量傳遞的三種方式之一)性能非常差,以至於即便是在炎熱的夏天地表的熱量都難以穿透土層,使得地下的永凍層仍然處於凍結的狀態。

這就好比地球內部的溫度甚至要比太陽表面的溫度略高,但是由於地球內部由地核、地幔、地殼構成,地心外核到地球表面要經過地幔、岩石、土壤的層層阻隔,最終傳到地面的溫度微乎其微。那麼永凍層存在的意義是什麼呢?

想必有些朋友對1918年西班牙大流感有所瞭解,因爲這場大流感,造成5億人感染、2500萬到4000萬人死亡,而當時全球的總人口才剛剛達到17億人,後來被歷史學家稱爲“人類所經歷過的規模最大的傳染病”。

由於當時仍然處在第一次世界大戰期間,且生物科學家對病毒的認識所知甚少,並且大多數科學家將目光鎖定在細菌方面,因爲科學家從患者肺部組織裡提取了肺炎桿菌,並認定導致此次全球大流感的罪魁禍首就是這種細菌引起的。

隨着時間的推移,人們逐漸遺忘了1918年的這場大浩劫,直到1950年美國愛荷華大學微生物學者、博士郝爾丁在與同學的一次偶然的交流中,萌發了對1918西班牙大流感展開科學追蹤的想法。

但是由於受戰爭的破壞且時間久遠,很難在醫院或實驗室找到現成的標本。同樣一個偶然間郝爾丁聽到“冰凍”二字,他馬上意識到在北極永久凍土中或許能找到答案。經過周密計劃,他來到阿拉斯加州北極圈內的一個名叫佈雷維格的小漁村開展研究,最終在一個愛斯基摩人集中埋葬的墓穴中找到了病毒毒株,而當時他一共挖掘出4具被凍土保持完好的屍體,其中一位小女孩的衣着和頭飾等依然清晰可見!

當然,永凍層除了“天然大冰箱”這種特殊的“冷凍”功能外,它還有一種極爲重要的功能就是北半球最大的碳庫。

由於永凍層所處的地方溫度很低,蒸發量較小,因此土壤中的含水率就很高,當枯萎的植物和死亡的動物在地質活動或外力作用下被埋入永凍層後,低溫環境下微生物的分解極其微弱,經過幾千幾萬甚至幾十萬年依然能保存完好,因此在永凍層內封存着大量的有機碳。

據科學家預估,全球約有1500Gt碳是以有機質形態儲存於土壤中,土壤碳庫儲量約爲大氣碳庫的2倍,由此可見土壤有機碳庫及其排放,對大氣層二氧化碳濃度的影響有多麼巨大,而我們都知道二氧化碳是一種溫室氣體。

然而永凍層中封存了大量的有機碳,它就如同一個超級的“中央調節器”在控制土壤有機質的分解,減少土壤有機質碳釋放方面發揮着重要作用,而如今全球變暖其中的一個反應就是加速土壤有機碳的分解,一旦凍土帶開始崩潰,很難估量它會給地球(人類)帶來哪些災難性的後果,因爲永凍層相當於一個天然的大冰箱,裡面封存了很多史前生物,甚至還有很多超級細菌和病毒!

永久凍土中屢次發現史前生物,人類該警惕了

2014年3月,法國一個病毒學家團隊在西伯利亞凍土層中進行考察時,發現了被封存了3萬多年之久的史前病毒,並將其命名爲“西伯利亞闊口罐病毒”。

2017年5月,考古學家發現了一隻39000年前的猛獁象,不僅身體結構保存非常完好,而且科學家首次在這頭猛獁象身上發現保存完好的血液樣本。

其實說起已經滅絕的猛獁象牙,很多人應該是既陌生又熟悉,前些年在世界上走紅的猛獁象牙,甚至還有人專門以挖掘史前象牙爲生。並且我國青年古生物學者、科普作家邢立達博士,早在2011年在加拿大進行交流時,就曾品嚐過一塊4000年前的猛獁象肉,據他介紹這種肉跟野豬肉有點類似,肉質比較柴而且還有一股難以描述的土腥味。

2017年9月,俄羅斯一名男子在東西伯利亞尋找猛獁象牙時,發現一隻距今約30000年的洞穴獅幼崽,科學家推測它很可能是洞穴坍塌之後被埋在了永凍土中,由於凍土層逐漸融化而露出地面。

2018年夏季,科學家們在雅庫茨克東北部英迪吉卡河附近,挖掘出一隻有着完整的皮毛、鬍鬚和牙齒的幼崽屍體,它長有獨特鋒利牙齒。古生物學家通過放射性碳定年方法對它進行檢測後,它一隻生活在大約1.8萬年前的雄性動物。

2020年8月,俄羅斯一個科學考察隊在西伯利亞雅庫特北部永久凍土層中發現一隻已滅絕的、渾身覆蓋褐色毛髮的披毛犀幼崽,生存時間可能在20000至50000年前,由於其遺骸常年處在永凍土中,以至於被它的最後一餐還完好地保留在了胃裡。

而披毛犀又稱爲長毛犀牛,是最晚滅絕的史前犀,大約在10000年前滅絕,與它最接近的現代生物是五種犀牛中最小的蘇門答臘犀牛。

同樣是發生在2020年,俄羅斯一位14歲的女學生,在西伯利亞地區的海岸上發現了一個冰凍的生物,後經考古學家鑑定,這是一隻“出生”在冰河時期的旅鼠,距今已有41305歲了。

像這樣在凍土層發現的動物屍體非常多,包括但不侷限於猛獁象、古老的雄性物種、洞穴獅幼崽、長毛犀牛、史前小馬木乃伊等,可以用“家常便飯”來形容。

凍土消融會帶來哪些影響?

如今,類似這樣的史前生物被發現的頻率也是越來越高,雖然這些被永凍土封存完好的“標本”有利於科學家更好地研究遠古時期的生態,包括還原史前生物的身體構造及特點,能夠還原史前生物的DNA(脫氧核糖核酸)和RNA(核糖核酸)。

但是不得不說,史前生物屢次被發現,恰恰也說明全球凍土正在不斷地消融,帶來的影響首當其衝就是全球碳排放失控,一旦大氣層二氧化碳濃度的升高,溫室效應就更強,從而加速全球變暖,這將意味着再次引發“極熱事件”的發生,其結果就是導致大量物種急劇滅絕。

並且凍土的消融對於很多國家的基建來說也是毀滅性的,尤其是地處高緯度地區的俄羅斯、加拿大、美國以及北歐的幾個國家,許多的城市、工廠、公路、鐵路、石油以及天然氣管道等都修建在永久凍土上,它們會隨着凍土的消融而發生沉降,而爲了降低影響不得不花費鉅額投資要麼重建,要麼往低緯度地區搬遷。

2020年的6月,俄羅斯諾里爾斯克市發生了2萬噸柴油泄漏事故,導致大量的柴油流入河流中,對河流造成了嚴重的污染,引起事故的客觀原因就是永凍土融化導致支撐儲存柴油的罐體支柱發生傾斜。

而我國是世界上凍土面積第三大的國家,永凍土主要分佈在青藏高原以及東北地區的大小興安嶺等地,其中我國的青藏公路、青藏鐵路、青藏高速公路以及川藏鐵路鐵路就有大量路段在凍土帶上經過或規劃從永凍土帶經過,以2006年建成通車的青藏鐵路爲例,鐵路穿越多年連續凍土裡程達550公里,佔線路總長的28.1%,如果全球氣候變暖的趨勢得不到遏制,那麼包括青藏鐵路在內的我國很多基建也將受影響。

近日,最新出版的美國《當代生物學》雜誌刊載了俄羅斯研究人員關於復活2.4萬年前蛭形輪蟲的研究報告。該研究團隊是在西伯利亞的凍土中發現這種微生物的,並通過放射性碳同位素測年法測定,含有蛭形輪蟲土壤的樣本年齡大約爲2.4萬年。

而此前的研究認爲,這種長度不超過人類精子長度的四倍的微小動物,在零下20攝氏度的環境當中只能存活10年,此次最新的研究成果無疑推翻了這一理論。

並且蛭形輪蟲的成果復活,這也再次證明永凍層不僅是一個巨大的碳庫,而且還封存着許多危險的生物,一旦永凍層消融,將會給地球帶來難以想象的嚴重後果。