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北极冻土竟是微生物“热土”


录入时间:2015-7-7 11:36:15
   
   由于气候变暖,冰盖减少,海冰消退,北极熊的生存受到挑战,北极越来越受人们关注。这片遥远的土地是否像人们想的那样荒凉?它的变化又与我们的生活有何等关系?
  近日,中科院南京土壤所褚海燕研究员及其团队,通过研究北极土壤中的微生物,揭开了这片土地的生命秘密:看似冰天雪地的北极,竟是微生物的热土;这些微生物的变化,也正用自己的方式警示人类。 现代快报记者 胡玉梅
  你知道吗?
  北极变暖速度更快
  冰天雪地的北极,是全球变化的“神经枢纽”,对全球变化极为敏感。“全球变暖导致了北极冰盖的消退,科学家们对北极海冰进行了观察,发现从1979年开始,北极海冰就一直在消退中,预计到本世纪末,在夏季北极海冰可能全部消退。”褚海燕说。
  北极冰盖面积在减小,已经产生了诸多影响:北极冻土的融化,动摇了许多北极圈内居民住房的根基;北极熊越来越难找到食物;灌木森林正在“北侵”……“北极最主要的植被是苔原和灌木森林,苔原喜冷,灌木森林则相对喜暖。近些年,由于北极变暖速度加快,灌木森林不断往海冰方向推移。”褚海燕说,北极土壤中蕴含着大量的有机碳成分,这些成分质解加速,释放了巨量的温室气体,这更加速了北极变暖。有研究称,北极目前变暖速度是地球其他地区两倍。
  你猜不到
  冻土中微生物丰富
  “我是2007年4月去加拿大的。那年夏天,我和美、英、加拿大等国的科学家一起,去北极采集土壤样品,我们一共选取了33个样点,每个样点选取三份土壤样品。”褚海燕说,夏天冻土解冻,他们就采集土层表面2-5厘米的土壤样品。
  也许很多人认为,天寒地冻的北极应该是所有生物的“禁区”,但褚海燕团队的研究却表明,这样的“常识”并不正确。“北极土壤里的微生物有成千上万种,不比其他地方差。”褚海燕说,“动植物多样性从两极到赤道逐渐增加,但我们的研究首次论证了这个‘规则’并不一定适用于地下微生物。”
  褚海燕说,微生物的品种和土壤酸碱度有一定关系。由于植被的根系释放出酸性,所以北极土壤呈酸性,其中微生物中酸杆菌占了1/3之多。而同为“高寒”之地的青藏高原却是放线菌居多。
  温度增长1℃
  微生物种群就会变化

  “别小看了微生物,它们有着真正的现实用途。比如,有的微生物特别耐寒,可以用在管道清洗方面,这样,冬天管道也不会堵塞;有的微生物可以用在医药、农业方面。而且,它们还可以预测全球气候变化。”褚海燕介绍。
  通过研究,褚海燕团队发现,土壤里的微生物对气候变化很敏感。褚海燕说,他们同时还在我国青藏高原、长白山等高寒地带做土壤微生物研究,和北极很相似,青藏高原冰盖线在往高处退,同时森林界限也在往高处推进。
  为了研究温度变化对微生物的影响,褚海燕他们做了温控实验,在实验基地里人为升高1℃,观察了16个月,他们发现,这期间微生物发生了变化。其中有三种微生物最为敏感,这说明,它们对气候变化反应灵敏,可以通过监控微生物的变化,来预测一些其他变化。

 

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