由于氣候變暖,冰蓋減少,海冰消退,北極熊的生存受到挑戰,北極越來(lái)越受人們關(guān)注。這片遙遠的土地是否像人們想的那樣荒涼?它的變化又與我們的生活有何等關(guān)系?
近日,中科院南京土壤所褚海燕研究員及其團隊,通過(guò)研究北極土壤中的微生物,揭開(kāi)了這片土地的生命秘密:看似冰天雪地的北極,竟是微生物的熱土;這些微生物的變化,也正用自己的方式警示人類(lèi)。 現代快報記者 胡玉梅
你知道嗎?
北極變暖速度更快
冰天雪地的北極,是全球變化的“神經(jīng)樞紐”,對全球變化極為敏感!叭蜃兣瘜е铝吮睒O冰蓋的消退,科學(xué)家們對北極海冰進(jìn)行了觀(guān)察,發(fā)現從1979年開(kāi)始,北極海冰就一直在消退中,預計到本世紀末,在夏季北極海冰可能全部消退!瘪液Q嗾f(shuō)。
北極冰蓋面積在減小,已經(jīng)產(chǎn)生了諸多影響:北極凍土的融化,動(dòng)搖了許多北極圈內居民住房的根基;北極熊越來(lái)越難找到食物;灌木森林正在“北侵”……“北極最主要的植被是苔原和灌木森林,苔原喜冷,灌木森林則相對喜暖。近些年,由于北極變暖速度加快,灌木森林不斷往海冰方向推移!瘪液Q嗾f(shuō),北極土壤中蘊含著(zhù)大量的有機碳成分,這些成分質(zhì)解加速,釋放了巨量的溫室氣體,這更加速了北極變暖。有研究稱(chēng),北極目前變暖速度是地球其他地區兩倍。
你猜不到
凍土中微生物豐富
“我是2007年4月去加拿大的。那年夏天,我和美、英、加拿大等國的科學(xué)家一起,去北極采集土壤樣品,我們一共選取了33個(gè)樣點(diǎn),每個(gè)樣點(diǎn)選取三份土壤樣品!瘪液Q嗾f(shuō),夏天凍土解凍,他們就采集土層表面2-5厘米的土壤樣品。
也許很多人認為,天寒地凍的北極應該是所有生物的“禁區”,但褚海燕團隊的研究卻表明,這樣的“常識”并不正確!氨睒O土壤里的微生物有成千上萬(wàn)種,不比其他地方差!瘪液Q嗾f(shuō),“動(dòng)植物多樣性從兩極到赤道逐漸增加,但我們的研究首次論證了這個(gè)‘規則’并不一定適用于地下微生物!
褚海燕說(shuō),微生物的品種和土壤酸堿度有一定關(guān)系。由于植被的根系釋放出酸性,所以北極土壤呈酸性,其中微生物中酸桿菌占了1/3之多。而同為“高寒”之地的青藏高原卻是放線(xiàn)菌居多。
溫度增長(cháng)1℃
微生物種群就會(huì )變化
“別小看了微生物,它們有著(zhù)真正的現實(shí)用途。比如,有的微生物特別耐寒,可以用在管道清洗方面,這樣,冬天管道也不會(huì )堵塞;有的微生物可以用在醫藥、農業(yè)方面。而且,它們還可以預測全球氣候變化!瘪液Q嘟榻B。
通過(guò)研究,褚海燕團隊發(fā)現,土壤里的微生物對氣候變化很敏感。褚海燕說(shuō),他們同時(shí)還在我國青藏高原、長(cháng)白山等高寒地帶做土壤微生物研究,和北極很相似,青藏高原冰蓋線(xiàn)在往高處退,同時(shí)森林界限也在往高處推進(jìn)。
為了研究溫度變化對微生物的影響,褚海燕他們做了溫控實(shí)驗,在實(shí)驗基地里人為升高1℃,觀(guān)察了16個(gè)月,他們發(fā)現,這期間微生物發(fā)生了變化。其中有三種微生物最為敏感,這說(shuō)明,它們對氣候變化反應靈敏,可以通過(guò)監控微生物的變化,來(lái)預測一些其他變化。
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