冰冻病毒因温度升高而苏醒 “泄漏风险”有多大

2018年7月24日,游人在加拿大落基山脉贾斯珀国家公园的阿萨巴斯卡冰川上行走。图/新华社

2018年7月24日,游客行走在加拿大落基山脉贾斯珀国家公园的阿萨巴斯卡冰川上。图/新华社

据《中国新闻周刊》报道,10月19日,加拿大一个研究小组发表了最新研究,指出随着全球气温因气候变化而升高,被“封存”在冰川和永久冻土中的病毒和细菌再次苏醒,感染当地野生动物的可能性增加,尤其是当动物的活动范围向两极靠拢时。

研究人员的担忧是有道理的。因为,随着冰川融化,冰川水流入湖泊,湖水中的水量和泥沙量都增加了。这几年湖水发生了巨大的变化,会让平时不见面的宿主聚集病毒。

随着冰川的融化和冻土的解冻,大量的微生物,包括细菌、病毒、衣原体、真菌、放线菌、立克次体、支原体等。埋在冰层的冻土里,可能会被释放出来,感染当地的动物。

在全球变暖的作用下,冰川面积缩小,极地面积扩大,极地动物的活动范围也扩大了。这也导致本地动物接触冷冻未密封微生物而被感染的机会增加,可能导致人类感染和疾病。而且有些病可能是以前没遇到过的。

此外,冷冻微生物的启封释放还可能引起生态和生物多样性的变化,对地球、生物和人类产生长期影响。

冰冻病毒因气温上升苏醒,“溢出风险”有多大

这张拼版图是2012年福克斯冰川的全貌(左)和2021年4月19日福克斯冰川的航拍照片(右)。福克斯冰川是新西兰南岛南阿尔卑斯山脉的重要冰川。由于全球变暖,福克斯冰川在过去十年中已经大大退化。图/新华社

苏醒的冰冻病毒感染人类已有先例

事实上,全球相关国家和领域的科学家都在研究极地冷冻微生物解封可能带来的影响。其中,大型合作研究是“阿拉斯加泥炭地实验”,主要研究微生物群落和环境;“下一代生态系统实验3354北极”,研究阿拉斯加矿产丰富的北坡。

人们关心冻土中的微生物恢复是否会影响人类和其他生物。

在全球范围内,冰川的融化速度在过去的五年里几乎翻了一番。北极的永久冻土覆盖了地球陆地表面的24%,其中除了丰富的土壤成分外,还埋藏了许多动物、植物和微生物。

在过去,一个比较有趣的事件是冻土中炭疽杆菌的复活。据英国广播公司(BBC)报道,2016年,一名12岁男孩在西伯利亚亚马尔半岛的苔原上感染炭疽后死亡,另有至少20人住院。

这种炭疽热感染的一个可能来源是,75年前一只感染了炭疽热的驯鹿死亡后,它的尸体被埋在了冻土中。2016年夏天冻土融化,导致驯鹿的身体再次暴露,炭疽被释放到附近的水土中,进入食物链。

除了炭疽杆菌,人类和世界还可能面临其他因冻土解冻而复活的新微生物和生物。

2021年,研究人员在西伯利亚的永久冻土中发现了一批约24000年前的多细胞无脊椎轮虫。令人惊讶的是,这些古老的轮虫不仅在解冻后成功复活,还能在实验室进行无性繁殖。

现在的问题是,新的轮虫会不会在自然界大规模苏醒,会不会大量繁殖。同时,它们会对人、动物和生态产生什么影响也是未知的。

冰冻病毒因气温上升苏醒,“溢出风险”有多大

2018年11月16日,打破吉尼斯纪录的世界最大明信片出现在瑞士少女峰下的亚历克冰川上,旨在唤起人们对全球气候变化的关注。图/新华社

应对冰冻微生物解封也需未雨绸缪

它位于瑞典的Stordaren沼泽,是北极地区最受关注的研究地点之一。这个地区处于永久冻土融化的前沿。在过去的10年里,几个研究小组利用环境DNA采样技术从他们的土壤微生物中收集了13,000个基因组。

这是一个巨大的微生物群落,横跨整个微生物生命树。研究人员还在该地区的土壤中发现了15000种土壤病毒,

其中包括一种新发现的能释放甲烷的古菌。

这些被冰封在冰土中的微生物释放出来后,将如何影响地球,目前还不得而知。但是,一个比较新的视角是,仅仅是能释放甲烷的古菌就有可能对生态环境产生巨大影响。

早在2014年,有研究团队就发现,斯托达伦沼泽中不同的环境具有不同的微生物群落,都能产生甲烷,尽管其产生速度快慢不一。

这些发现至少提供了一种线索,全球变暖导致冻土融化,可能让释放甲烷的古菌更活跃,从而排放更多的甲烷,进一步造成全球变暖。

大量研究提醒人们,全球变暖下的北极冻土融化造成的环境和生态变化是全方位的,对包括人类在内的所有地球生物和环境都有影响。而且,这还会形成一种负面循环——越解冻,冻土中的微生物释放的甲烷越多,越导致气候变暖。

目前来看,尽管极地病毒“溢出风险”到底有多大,尚需进一步调查研究,但对人类来说仍然需要足够的警惕。这也提醒,需要进行更多科研来监控北极地区的环境、生态和气候的变化。

2020年9月,在联合国环境署的牵头下,一个大型研究项目“应对变化的紧急生态系统反应”成立,目标就是深入了解气候变化对微生物的影响和演化,同时进一步了解微生物会发生什么作用。

与此同时,各国政府也需要根据联合国和政府间气候变化专门委员会提出的减碳战略目标采取行动。个人也应做到减少碳足迹。

人类是一个命运共同体,需要大到政府层面、小到个人层面的积极应对与共同保护。只有多方行动,才有可能未雨绸缪,把不测和灾害消解于萌芽。

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