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提起冻土，相信很多人都比较熟悉，我国华南地区以北尤其是长江流域乃至零度等温线穿过的秦岭淮河一线以北的区域，每年冬季气温在零摄氏度以下时就可能有冻土形成，并且这种冻土存在的时间较短（属于短时冻土），一般每天八九点钟就开始融化，地面又是一片泥泞，到夜晚随着气温的下降又开始冻结，如此反复直至表层水分蒸发殆尽。
按照类型划分，冻土分为短时冻土、季节冻土和多年冻土，而永久冻土一般分布在高山、高原以及高纬度地区地下30-40厘米处，其厚度受太阳辐射多少（气温高低）的影响呈现出从高纬向低纬递减、由高海拔向低海拔递减的特点，厚度从几十厘米到几十或数百米不等，在北极地区多年冻土厚达甚至可达千米以上，永冻层的顶面接近地面。 全球永冻层总面积约为2980万平方公里，约占地球陆地面积的20%！ 并且由于北半球表面陆地占比较大且高山高原较多，永久冻土主要分布在亚欧大陆北部、北美洲北部以及中低纬度地区的高山、高原地带。而我国的永久冻土则主要分布在青藏高原以及大小兴安岭、天山、祁连山、横断山等高海拔或高纬度地区，总面积约215万平方公里，约占我国国土面积的20%，仅次于俄罗斯、加拿大位居世界第三位。
如今，随着全球气候变暖，永久冻土层的出镜率也是越来越高，因为冻土生态关系的良好与否直接关系到地球的未来。 冻土带是地球生态中极其重要的一环通常情况下，永冻土的形成必须要满足两个条件，一是年平均气温要低于零度，否则就是所谓的季节性冻土；二是永冻土的形成也需要足够的时间，我们都知道冰冻三尺非一日之寒的道理，而永久冻土则相反，由于土壤的热传导（热量传递的三种方式之一）性能非常差，以至于即便是在炎热的夏天地表的热量都难以穿透土层，使得地下的永冻层仍然处于冻结的状态。
这就好比地球内部的温度甚至要比太阳表面的温度还有略高，但是由于地球内部由地核、地幔、地壳构成，地心外核到地球表面要经过地幔、岩石、土壤的层层阻隔，最终传到地面的温度微乎其微。那么永冻层存在的意义是什么呢？
想必有些朋友对1918西班牙大流感有所了解，因为这场大流感，造成5亿人感染、2500万到4000万人死亡，而当时全球的总人口才刚刚达到17亿人，后来被历史学家称为“人类所经历过的规模最大的传染病”。 由于当时仍然处在第一次世界大战期间，且生物科学家对病毒的认识所知甚少，并且大多数科学家将目光锁定在细菌方面，因为科学家从患者肺部组织里提取了肺炎杆菌，并认定导致此次全球大流感的罪魁祸首就是这种细菌引起的。
随着时间的推移，人们逐渐遗忘了1918年的这场大浩劫，直到1950年美国爱荷华大学微生物学者、博士郝尔丁在与同学的一次偶然的交流中，萌发了对1918西班牙大流感展开科学追踪的想法。 但是由于受战争的破坏且时间久远，很难在医院或实验室找到现成的标本。同样一个偶然间郝尔丁听到“冰冻”二字，他马上意识到在北极永久冻土中或许能找到答案。经过周密计划，他来到阿拉斯加州北极圈内的一个名叫布雷维格的小渔村开展研究，最终在一个爱斯基摩人集中埋葬的墓穴中找到了病毒毒株，而当时他一共挖掘出4具被冻土保持完好的尸体，其中一位小女孩的衣着和头饰等依然清晰可见！ 当然，永冻层除了“天然大冰箱”这种特殊的“冷冻”功能外，它还有一种极为重要的功能就是北半球最大的碳库。
由于永冻层所处的地方温度很低，蒸发量较小，因此土壤中的含水率就很高，当枯萎的植物和死亡的动物在地质活动或外力作用下被埋入永冻层后，低温环境下微生物的分解极其微弱，经过几千几万甚至几十万年依然能保存完好，因此在永冻层内封存着大量的有机碳。 据科学家预估，全球约有1500Gt碳是以有机质形态储存于土壤中，土壤碳库储量约为大气碳库的2倍，由此可见土壤有机碳库极其排放，对大气层二氧化碳浓度的影响有多么巨大，而我们都知道二氧化碳是一种温室气体。
然而永冻层中封存了大量的有机碳，它就如同一个超级的“中央调节器”在控制土壤有机质的分解，减少土壤有机质碳释放方面发挥着重要作用，而如今全球变暖其中的一个反应就是加速土壤有机碳的分解，一旦冻土带开始崩溃，很难估量它会给地球（人类）带来哪些灾难性的后果，因为永冻层相当于一个天然的大冰箱，里面封存了很多史前生物，甚至还有很多超级细菌和病毒！ 永久冻土中屡次发现史前生物，人类该警惕了2014年3月，法国一个病毒学家团队在西伯利亚冻土层中进行考察时，发现了被封存了3万多年之久的史前病毒，并将其命名为“西伯利亚阔口罐病毒”。
2017年5月，考古学家发现了一只39000年前的猛犸象，不仅身体结构保存非常完好，而且科学家首次在这头猛犸象身上发现保存完好的血液样本。 其实说起已经灭绝的猛犸象，很多人应该是既陌生又熟悉，前些年在世界上走红的猛犸象牙，甚至还有人专门以挖掘史前象牙为生。并且我国青年古生物学者、科普作家邢立达博士，早在2011年在加拿大进行交流时，就曾品尝过一块4000年前的猛犸象肉，据他介绍这种肉跟野猪肉有点类似，肉质比较柴而且还有一股难以描述的土腥味。
2017年9月，俄罗斯一名男子在东西伯利亚寻找猛犸象牙时，发现一只距今约30000年的洞穴狮幼崽，科学家推测它很可能是洞穴坍塌之后被埋在了永冻土中，由于冻土层逐渐融化而露出地面。 2018年夏季，科学家们在雅库茨克东北部英迪吉卡河附近，挖掘出一只有着完整的皮毛、胡须和牙齿的幼崽尸体，它长有独特锋利牙齿。古生物学家通过放射性碳定年方法对它进行检测后，它一只生活在大约1.8万年前的雄性动物。 2020年8月，俄罗斯一个科学考察队在西伯利亚雅库特北部永久冻土层中发现一只已灭绝的、浑身覆盖褐色毛发的披毛犀幼崽，生存时间可能在20000至50000年前，由于其遗骸常年处在永冻土中，以至于被它的最后一餐还完好地保留在了胃里。 而披毛犀又称为长毛犀牛，是最晚灭绝的史前犀，大约在10000年前灭绝，与它最接近的现代生物是五种犀牛中最小的苏门答腊犀牛。
同样是发生在2020年，俄罗斯一位14岁的女学生，在西伯利亚地区的海岸上发现了一个冰冻的生物，后经考古学家鉴定，这是一只“出生”在冰河时期的旅鼠，距今已有41305岁了。 像这样在冻土层发现的动物尸体非常多，包括但不局限于猛犸象、古老的雄性物种、洞穴狮幼崽、长毛犀牛、史前小马木乃伊等，可以用“家常便饭”来形容。 冻土消融会带来哪些影响？ 如今，类似这样的史前生物被发现的频率也是越来越高，虽然这些被永冻土封存完好的“标本”有利于科学家更好地研究远古时期的生态，包括还原史前生物的身体构造及特点，能够还原史前生物的DNA（脱氧核糖核酸）和RNA（核糖核酸）。 但是不得不说，史前生物屡次被发现，恰恰也说明全球冻土正在不断地消融，带来的影响首当其冲就是全球碳排放失控，一旦大气层二氧化碳浓度的升高，温室效应就更强，从而加速全球变暖，这将意味着再次引发“极热事件”的发生，其结果就是导致大量物种急剧灭绝。 并且冻土的消融对于很多国家的基建来说也是毁灭性的，尤其是地处高纬度地区的俄罗斯、加拿大、美国以及北欧的几个国家，许多的城市、工厂、公路、铁路、石油以及天然气管道等都修建在永久冻土上，它们会随着冻土的消融而发生沉降，而为了降低影响不得不花费巨额投资要么重建，要么往低纬度地区搬迁。
2020年的6月，俄罗斯诺里尔斯克市发生了2万吨柴油泄漏事故，导致大量的柴油流入河流中，对河流造成了严重的污染，引起事故的客观原因就是永冻土融化导致支撑储存柴油的罐体支柱发生倾斜。 而我国是世界上冻土面积第三大的国家，永冻土主要分布在青藏高原以及东北地区的大小兴安岭等地，其中我国的青藏公路、青藏铁路、青藏高速公路以及川藏铁路铁路就有大量路段在冻土带上经过或规划从永冻土带经过，以2006年建成通车的青藏铁路为例，铁路穿越多年连续冻土里程达550公里，占线路总长的28.1%，如果全球气候变暖的趋势得不到遏制，那么包括青藏铁路在内的我国很多基建也将受影响。 延伸阅读近日，最新出版的美国《当代生物学》杂志刊载了俄罗斯研究人员关于复活2.4万年前蛭形轮虫的研究报告。该研究团队是在西伯利亚的冻土中发现这种微生物的，并通过放射性碳同位素测年法测定，含有蛭形轮虫土壤的样本年龄大约为2.4万年。
而此前的研究认为，这种长度不超过人类精子长度的四倍的微小动物，在零下20摄氏度的环境当中只能存活10年，此次最新的研究成果无疑推翻了这一理论。 并且蛭形轮虫的成果复活，这也再次证明永冻层不仅是一个巨大的碳库，而且还封存着许多危险的生物，一旦永冻层消融，将会给地球带来难以想象的严重后果。 |
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