研究：永久冻土层融化可能会释放出耐抗生素的细菌和未被发现的病毒

作为欧空局-美国宇航局北极甲烷和永久冻土挑战的一部分，这项新研究显示，北极地区快速解冻的永久冻土有可能释放出抗生素耐药细菌、未发现的病毒，甚至是冷战时期核反应堆和潜艇的放射性废物。

永久冻土在北半球覆盖约2300万平方公里。北极地区的大部分永久冻土的年龄高达100万年--通常情况下，它越深，就越古老。除了微生物之外，几千年来，无论是通过自然过程、事故还是故意的储存，它都容纳了各种各样的化学物质。然而，随着气候变化导致北极地区的升温速度远远超过世界其他地区，据估计，到2100年，近地表的永久冻土可能会损失多达三分之二。

冻土融化会向大气中释放温室气体--二氧化碳和甲烷，并导致景观的突然变化。然而，最近发表在《自然-气候变化》上的研究发现，永久冻土融化的影响可能更加广泛--有可能释放出细菌、未知病毒、核废料和辐射，以及其他令人担忧的化学品。

这篇论文描述了深度超过三米的深层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多种微生物已被发现对抗生素有抗药性。随着永久冻土层的解冻，这些细菌有可能与融水混合，产生新的抗生素耐药菌株。

另一个风险涉及化石燃料的副产品，自工业革命开始以来，这些副产品已被引入永久冻土环境。北极地区还含有天然金属矿藏，包括砷、汞和镍，这些金属已经被开采了几十年，并在数千万公顷的土地上造成了废物的巨大污染。

现在被禁止的污染物和化学品，如杀虫剂二氯二苯三氯乙烷（DDT），被大气输送到北极，随着时间的推移被困在永久冻土中，有可能重新渗透到大气中。此外，水流的增加意味着污染物可以广泛扩散，损害动物和鸟类物种，并进入人类食物链。

污染物、细菌和病毒的运输范围也更大。在过去的70年里，有超过1000个定居点，无论是资源开采、军事和科学项目，都在永久冻土上建立。这一点，再加上当地的人口，增加了意外接触或释放的可能性。尽管有了这些研究结果，它说对永久冻土内出现的微生物和化学品的风险了解甚少，而且基本上没有量化。它指出，该领域的进一步深入研究对于更好地了解风险和制定缓解策略至关重要。

该评论的主要作者，来自美国宇航局喷气推进实验室的Kimberley Miner说：“我们对什么样的嗜极生物--长期生活在许多不同条件下的微生物--有可能重新出现的理解非常少。这些是与猛犸象等共同进化的微生物，我们不知道当它们被释放到我们的生态系统中时能做什么。”

“了解这些大规模地球变化（如永久冻土融化）的次级和三级影响是很重要的。虽然与长达一百万年的物质解冻有关的一些危害已经被捕捉到，但我们离能够准确地模拟和预测它们将在何时何地发生还有一段距离。这项研究是至关重要的。”

欧空局的 Diego Fernandez 补充说：“作为欧空局-美国宇航局北极甲烷和永久冻土挑战的一部分，在我们的科学为社会计划中正在进行的研究对理解不断变化的北极的科学至关重要。永久冻土的融化显然带来了巨大的挑战，但需要更多的研究。美国宇航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，从而使决策者掌握正确的信息，帮助解决这些问题。”