由欧洲航天局拍摄
理想化的北极永久冻土生态系统，具有潜在的危险储存位置，注意与特定土壤层相对应的污染物和微生物
信用:矿工，K
稀有
，D 'Andrilli，J
，麦基弗朗，R
以及其他人
北极永久冻土退化带来的紧急生物地球化学风险
自然气候变化11，809–819(2021) 当考虑永久冻土融化的影响时，我们最初的担忧可能会转向甲烷释放到大气中加剧全球变暖的主要问题，或者随着地面和基础设施变得不稳定而给当地社区带来的问题
尽管这已经够糟糕的了，但新的研究显示，永久冻土融化的潜在影响也可能对健康构成严重威胁
作为ESA-NASA北极甲烷和永久冻土挑战的一部分，新的研究显示，北极快速融化的永久冻土有可能释放出抗生素抗性细菌、未被发现的病毒，甚至冷战时期核反应堆和潜艇中的放射性废物
永久冻土，或永久冻结的土地，覆盖北半球大约2300万平方公里
北极的大部分永久冻土有100万年的历史——通常越深，越老
除了微生物之外，数千年来，无论是通过自然过程、意外事故还是故意储存，它都储存了各种各样的化合物
然而，随着气候变化导致北极变暖的速度比世界其他地方快得多，据估计，到2100年，近地表永久冻土可能会流失多达三分之二
融化的永久冻土会向大气中释放温室气体——二氧化碳和甲烷，并导致地貌的突变
然而，最近发表在《自然·气候变化》杂志上的研究发现，永冻层萎缩的影响可能更广泛——可能释放细菌、未知病毒、核废料和辐射以及其他令人担忧的化学物质
这篇论文描述了深度超过三米的永久冻土是地球上少数没有接触过现代抗生素的环境之一
西伯利亚深层永久冻土中的100多种微生物被发现具有抗生素抗性
随着永久冻土融化，这些细菌有可能与融水混合，产生新的抗生素抗性菌株
另一个风险与化石燃料的副产品有关，自工业革命开始以来，化石燃料就被引入永久冻土环境
北极还含有天然金属矿藏，包括砷、汞和镍，这些矿藏已经开采了几十年，并造成了数千万公顷土地上废料的巨大污染
现在已被禁止的污染物和化学品，如杀虫剂二氯二苯三氯乙烷、滴滴涕，通过大气输送到北极，随着时间的推移，被截留在永久冻土中，有重新渗透到大气中的风险
此外，水流增加意味着污染物会广泛扩散，损害动物和鸟类物种，并进入人类食物链
污染物、细菌和病毒的传播也有更大的空间
在过去的70年里，在永久冻土上建立了1000多个定居点，无论是资源开采、军事还是科学项目
再加上当地民众，增加了意外接触或释放的可能性
尽管有研究发现，但它表示，人们对永久冻土中出现的微生物和化学物质的风险知之甚少，而且很大程度上无法量化
报告指出，在该领域进一步深入研究对于更好地了解风险和制定缓解战略至关重要
该评论的主要作者、来自美国宇航局喷气推进实验室的金伯利·迈纳(Kimberley Miner)说，“我们对什么样的极端微生物——长期生活在许多不同条件下的微生物——有重新出现的潜力知之甚少
这些微生物与巨型树懒或猛犸象等生物共同进化，我们不知道它们被释放到我们的生态系统中后会做什么
“了解这些大规模地球变化(如永久冻土融化)的二级和三级影响很重要
尽管已经捕捉到了与长达一百万年的物质融化相关的一些危害，但我们距离能够准确地模拟和预测它们将在何时何地发生还有很长的路要走
这项研究至关重要
" 欧空局的迭戈·费尔南德斯补充说，“作为欧空局-美国航天局北极甲烷和永久冻土挑战的一部分，在我们的科学促进社会项目中进行的研究对于理解不断变化的北极的科学至关重要
融化永久冻土显然带来了巨大的挑战，但还需要更多的研究
美国国家航空航天局和欧空局正在联手促进大西洋两岸的科学合作，以确保我们发展坚实的科学和知识，以便决策者掌握正确的信息来帮助解决这些问题
"
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