研究:永久凍土層融化可能會釋放出耐抗生素的細菌和未被發現的病毒

當考慮到永久凍土融化的影響時,人們最初的擔憂可能會轉向甲烷被釋放到大氣中並加劇全球變暖的重大問題,或者由於地面和基礎設施變得不穩定而給當地社區帶來的問題。雖然這已經很糟糕了,但一項新研究顯示,永久凍土融化的潛在影響也可能構成嚴重的健康威脅。

作為歐空局-美國宇航局北極甲烷和永久凍土挑戰的一部分,這項新研究顯示,北極地區快速解凍的永久凍土有可能釋放出抗生素耐葯細菌、未發現的病毒,甚至是冷戰時期核反應堆和潛艇的放射性廢物。

永久凍土在北半球覆蓋約2300萬平方公里。北極地區的大部分永久凍土的年齡高達100萬年–通常情況下,它越深,就越古老。除了微生物之外,幾千年來,無論是通過自然過程、事故還是故意的儲存,它都容納了各種各樣的化學物質。然而,隨着氣候變化導致北極地區的升溫速度遠遠超過世界其他地區,據估計,到2100年,近地表的永久凍土可能會損失多達三分之二。

凍土融化會向大氣中釋放溫室氣體–二氧化碳和甲烷,並導致景觀的突然變化。然而,最近發表在《自然-氣候變化》上的研究發現,永久凍土融化的影響可能更加廣泛–有可能釋放出細菌、未知病毒、核廢料和輻射,以及其他令人擔憂的化學品。

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這篇論文描述了深度超過三米的深層永久凍土是地球上少數沒有接觸過現代抗生素的環境之一。西伯利亞深層永久凍土中的100多種微生物已被發現對抗生素有抗藥性。隨着永久凍土層的解凍,這些細菌有可能與融水混合,產生新的抗生素耐葯菌株。

另一個風險涉及化石燃料的副產品,自工業革命開始以來,這些副產品已被引入永久凍土環境。北極地區還含有天然金屬礦藏,包括砷、汞和鎳,這些金屬已經被開採了幾十年,並在數千萬公頃的土地上造成了廢物的巨大污染。

現在被禁止的污染物和化學品,如殺蟲劑二氯二苯三氯乙烷(DDT),被大氣輸送到北極,隨着時間的推移被困在永久凍土中,有可能重新滲透到大氣中。此外,水流的增加意味着污染物可以廣泛擴散,損害動物和鳥類物種,並進入人類食物鏈。

污染物、細菌和病毒的運輸範圍也更大。在過去的70年裡,有超過1000個定居點,無論是資源開採、軍事和科學項目,都在永久凍土上建立。這一點,再加上當地的人口,增加了意外接觸或釋放的可能性。儘管有了這些研究結果,它說對永久凍土內出現的微生物和化學品的風險了解甚少,而且基本上沒有量化。它指出,該領域的進一步深入研究對於更好地了解風險和制定緩解策略至關重要。

該評論的主要作者,來自美國宇航局噴氣推進實驗室的Kimberley Miner說:“我們對什麼樣的嗜極生物–長期生活在許多不同條件下的微生物–有可能重新出現的理解非常少。這些是與猛獁象等共同進化的微生物,我們不知道當它們被釋放到我們的生態系統中時能做什麼。”

“了解這些大規模地球變化(如永久凍土融化)的次級和三級影響是很重要的。雖然與長達一百萬年的物質解凍有關的一些危害已經被捕捉到,但我們離能夠準確地模擬和預測它們將在何時何地發生還有一段距離。這項研究是至關重要的。”

歐空局的 Diego Fernandez 補充說:“作為歐空局-美國宇航局北極甲烷和永久凍土挑戰的一部分,在我們的科學為社會計劃中正在進行的研究對理解不斷變化的北極的科學至關重要。永久凍土的融化顯然帶來了巨大的挑戰,但需要更多的研究。美國宇航局和歐空局正在聯手促進大西洋兩岸的科學合作,以確保我們發展堅實的科學和知識,從而使決策者掌握正確的信息,幫助解決這些問題。”

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