，视野｜北冰洋如果没有冰了，会怎样？可能放出什么病毒？
近30年来，北极气温上升速度是世界平均水平的2倍，北极及其附近地区气温破纪录事件频繁发生：
2018年7月30日，位于北极圈的挪威城市巴克尔出现了百年不遇的32的高温。
2020年极地海冰将于7月达到40年来面积最小，今年很可能是有观测记录以来最温暖的一年
北极地区独特的扩张效应不仅加速了北极变暖、海冰融化、高温频发，也使得中纬度地区极端事件频发
由于北极变暖的加速，北半球的中高纬度地区比世界其他地区面临着更严重的气候危机
北极气温升高带来蝴蝶效应，激活了引起病毒和大爆发传播的几个因素，病毒危机呈现出比以往更为复杂的形态
资料来源： 《环球》杂志
壹
北极变暖的五大影响
摘自《环球》杂志《北极高烧不断》
文/肖栋丁明虎，中国气象科学研究院青藏高原与极地气象科学研究所
近年来，随着全球变暖，北极及其附近地区气温破纪录事件频繁发生，这有五个主要影响。
一是中纬度对天气气候的影响。
北极变暖不仅对北极地区，而且对中纬度地区的天气气候也有重要影响。
北半球中纬度地区是世界人口密集区，北纬20度~65度的温带和亚热带地区约有80%的世界人口居住。
北极变暖后，北极和中纬度地区温度梯度减小，大气正压增强，容易出现中高纬度地区极端天气。
研究表明，北极的变化与中国极端高温、极端低温、强降水、暴雪、阴天数、欧洲高温热浪、欧亚大陆北部冬季寒冷趋势、美国东北部暴风雪等密切相关。
例如，在北极加速变暖阶段，美国东北部发生强暴风雪的城市数量明显增加。
因此，在人口密集的北半球中低纬度地区，日益频繁的极端天气事件将直接挑战人类生命和财产的安全。
北极风光
二是对海面的影响。
预计北极海冰最早将于2044年全部融化，届时通过北冰洋的西北航线将完全开放，降低航运成本约1/3。
海冰融化不会导致海平面上升，但随着北极变暖的加速，格陵兰冰盖将进一步融化，如果格陵兰冰盖完全融化，全球海平面将上升约7米，全球上百个海滨城市，包括中国的上海和广州都可能被海水淹没。
假设更极端的情况，如果南极冰盖、格陵兰冰盖、陆地冰川等冰全部融化，海平面可能上升约66米，淹没各大洲大部分人口最集中、最繁荣、最发达的沿海城市。
届时，我国华北大部分(包括北京和天津)、华东部分、珠三角地区、英国伦敦、美国佛罗里达州、墨西哥湾等大部分地区，以及日本东京、京都等大城市都难逃厄运，日本领土被海水撕裂成十几个小岛
关于冰盖融化的最新消息之一，据有线新闻网( CNN )报道，由于全球变暖，加拿大境内的两个北极冰盖已经完全消失。
数据显示，1959年，两个冰盖中较大的面积约为7.8平方公里，较小的约为2.8平方公里。
但是，在美国航天局7月拍摄的最新照片中，这两个冰盖已经消失了。
三是对人体健康的影响。
北极的变暖将解除中高纬度冻土的封锁，给冻土上的高速公路、管道、轨道、桥梁等建设带来巨大的安全隐患，其中隐藏的史前病毒也有可能释放到自然界中。
极端热浪会对人类健康产生有害影响，引起抑郁、心脏病发作等各种疾病。
2003年夏天袭击欧洲的高温热浪夺去了整个欧洲7万多人的生命，其中大部分是老年人。
一项研究表明，美国每年有600多人死于中暑。
2019年夏天，欧洲许多国家和地区经历了前所未有的高温热浪天气。
根据法国卫生部的数据，2019年6月24日~7月27日期间连续发生了两次高温天气，造成1435人死亡。
2013年至2015年，上海市高温热浪期比非高温热浪期人群意外死亡风险增加8.78%，冠心病死亡风险增加15.83%。
2013年上海高温热浪相关超额死亡人数(超过该地区历史平均死亡人数)为1347人，占总超额死亡人数的71.3%，是2013年至2013年热浪相关超额死亡人数平均值的3.9倍。
四是对动物的影响。
北极气温上升导致的冰层融化给北极地区动物的生存带来了严峻的挑战。
北极熊位于北极地区生物链的顶端，被国际自然保护联合会( IUCN )列为濒危物种。
过去20年来，由于海面冻结时间推迟，母北极熊体重越来越轻，生殖率和幼子成活率随之下降。
2006年，漂浮在挪威北部斯瓦尔巴群岛水域的冰上北极熊。
由于全球变暖，这里的冰堆积正在加速融化。
新华社发
五是对植被和农业的影响。
随着北极变暖，北半球中纬度地区极端高温事件频发，森林火灾风险越来越大。
仅2018年上半年，欧洲就发生了450起大规模森林火灾，严重森林火灾的数量比过去10年多了40%。 其中希腊的森林火灾是欧洲1900年以来最大的森林火灾。
2020年新年伊始，澳大利亚“灾难级”山火进入全球视野，世界为之揪心。
据统计，5200万只哺乳动物、6200万只鸟和3.89亿只爬行动物在这场大火中死亡，1070万公顷的森林和灌木被破坏。
森林大量破坏会降低地面反照率，吸收更多的太阳辐射，另外大量的二氧化碳排放到大气中，进一步加速全球变暖。
北极加速变暖会使格陵兰冰盖进一步融化，引起海平面上升，海水向内陆逆流，盐土向内陆扩散，导致土地盐渍化和沼地化，靠近沿海地区的种植面积急剧减少，粮食产量下降。
全球变暖将世界主要粮食带扩大到极地，年平均气温每上升1，地球中纬度地区农作物等两极推进150公里左右，相对寒冷的高纬度地区农作物生长期延长，产量增加。
另一方面，世界主要粮食产区分布在中低纬度地区，高纬度地区耕地面积有限，高纬度地区粮食增产还远不能弥补其他地区粮食减产的压力。
贰
如果北冰洋没有冰了会怎么样？
摘自《环球》杂志《假如北冰洋没有冰》
文/李振福，大连海事大学交通运输工程学院教授、博导，大连海事大学极地海事研究中心主任
段伟，大连海事大学交通运输工程学院博士研究生
你能想象没有冰的北冰洋吗？ 一项发表在加州大学洛杉矶分校英国《自然气候变化》杂志上的研究认为，这样的场景可能在24年后成为现实。
受人类活动引起的气候变化的影响，从2044年到2067年之间的某个时间开始，北冰洋每年夏天海冰都有可能完全融化。
为什么要关注北冰洋上的海冰呢？ 因为北极海冰的变化不仅影响着局部地区的气候，还持续影响着世界的大气、海洋系统。
更重要的是，极地海冰和气候变化对中高纬度地区气候特别是我国气候的影响非常显著。
近30年来，北极的气温上升速度达到世界平均水平的两倍，被称为“北极扩大”现象。
在此升温背景下，2020年极地海冰面积将于7月达到40年来最小，这一现象必须引起我们的关注。
2014年7月1日，在北冰洋海域拍摄的冰川。
新华社记者戴天摄
蝴蝶效应
北极地区是全球变暖最敏感的地区北极海冰虽然只覆盖了世界海洋面积的一小部分但在地球系统中起着非常重要的作用。
北极海冰持续融化将对全球自然生态环境产生一系列蝴蝶效应。
首先，海冰的融化将加剧全球变暖的趋势。
北极海冰一直被认为是气候变化的放大器和指示器。
北极海冰与气候是相互作用的反馈过程，第一，北极海冰覆盖范围持续缩小，地球表面太阳反射减少，吸收热量增加，气候持续变暖，北极海冰融化速度进一步加快； 第二，北极海冰对海洋和大气之间的换热有抑制作用，随着海冰持续融化，太阳辐射直接进入海水，海水不断吸收热量，加剧了海洋和大气之间的换热。
其次，北极海冰融化干扰生态系统。
冰的融化影响北极地区生物的生存和生存。
美国地质调查局科学家表示，北极海冰融化，北极熊必须在阿拉斯加北部陆地繁殖，繁殖成功率降低，猎物也减少，捕食时间缩短，影响北极熊的生存。
另外，北极冰融化导致北极狐食物减少，海豹栖息地改变，海鸟难以养育后代，冰藻数量锐减等一系列问题威胁着北极生物的生存。
北极冰层融化带来的影响不仅与北极地区的生物有关，还与人类生存的环境有关。
冰的融化改变了北极鱼群的生存环境，渔场分布发生变化，直接影响周边国家的渔业发展。
此外，随着北极冰层的减少，海水中营养物质含量下降，以这些营养物质为主要食物源的海洋鱼类和威胁浮游生物的食物减少使一些种群开始萎缩，以鱼类为主要食物的食肉动物赖以生存的食物链越来越脆弱，最终影响包括人类在内的整个生态系统
海冰减少带来海洋酸化和永久冻结带污染物大范围扩散等重大环境问题，影响海洋生物可利用的光合总量，影响大型哺乳动物的生存环境。
第三，北极冰层融化加剧水分循环。
冰是世界淡水的重要来源，储藏着世界70%以上的淡水，是地球上最大的淡水水库。
短期内，冰融将增加周边河流水资源供应，通过水分循环增加降水量，缓解干旱地区水资源短缺状况，改善生态环境，对灌溉农业发展和缺水地区生物生存起到积极作用。
但是，从长期来看，冰的融化将导致未来水资源供应不足。
最后，北极海冰融化改变大洋环流。
北极冰层融化、降雨量增多等因素导致北大西洋和北太平洋大量淡水输入，影响了北极海域海水浓度。
近几十年来，流向南部的深层海水盐度越来越低。 因为北极冰融化形成大量淡水，通过海水运动引入北大西洋，改变了这些海域的海水盐度。
北极附近海域状况的变化将气候信息连同“大洋传送带”传送到全球大洋，影响全球海洋气候。
北大西洋淡水的增加将影响墨西哥湾暖流，损害北大西洋暖流。 这股暖流从加勒比海给欧洲西北部带来了温暖的表层水，使大陆变成了温暖的气候，但是北大西洋的暖流一旦被切断，就会影响整个海洋循环系统。 这样，北极冰融化会通过改变海洋循环的结构和配置来影响全球变暖。
资源和航线的价值得到强调
事情的变化往往具有两面性，北极海冰的融化在给全球变暖、生态等带来负面影响的同时，也带来了一定的正面影响。
北极地区的资源价值将进一步显现。
北极海域冰的融化使北极海底石油、天然气等海洋资源的开采成为可能。
北极海域海底有一半是大陆架，自然地质特征决定了北极海域拥有丰富的石油、天然气和矿物质储量，但过去北极海域常年冰封，恶劣的气候条件使这些海洋资源无法开发。
由于全球变暖，曾经被忽视的海域，在不久的将来有可能成为开发利用的“风水宝地”。
北极航线的经济价值将会实现。
北极航线是指在北冰洋连接太平洋和大西洋的航线，现在包括西北航线和东北航线。 前者是绕过加拿大北部的航线，后者是绕过西伯利亚北部的航线。
这两条航线接近球面上两点之间的最短航线(大圆航线)，是连接太平洋北部和大西洋北部的最短航线。
未来，由西北航线和东北航线形成的新“大西洋-太平洋轴心航线”将成为北美、北欧和东北亚各国之间最近的海上通道，亚洲、欧洲和美洲之间的航线将缩短6000~8000公里。
北极航线通航的重要意义在于连接着世界上最发达的经济地区。
世界上许多经济发达国家集中在北半球的中高纬度地区，北极航线为这些国家的经济贸易提供了更便利的通道。
北极航线全线开通后，将会对世界航运格局产生重大影响。
叁
北极融化，可能释放的是什么病毒？
文/冯伟民
作者是中国科学院南京地质古生物研究所研究员
由于全球变暖导致的全球变暖，覆盖在北极的厚厚的冰正在以惊人的速度融化。
北极圈的洋流系统和生态系统也发生了变化，一系列意义深远的影响还在继续。
2020年新型冠状病毒肆虐，给世界经济发展和人们健康带来巨大危害，科学界开始关注和警惕近年来在北极冰层中发现的病毒。
气候变暖激活病毒感染
《自然》杂志发表的最新研究显示，北极圈的气温正在迅速上升，其上升速度比地球上其他地区快2~3倍，21世纪将是北极地区11.5万年以来最温暖的世纪。
北极的气温上升带来了蝴蝶效应，引起病毒和流行病传播的几个因素被激活，病毒危机呈现出比以前更复杂的形态。
首先，北极的气温上升使北冰洋的冰和陆地上的永久冻土融化，被困在永久冻土下数百万年的远古病毒“蠕动”。
接下来，北冰洋覆盖的冰继续融化，生活在大西洋和太平洋的生物开始融合。
冰融化前，两大洋生物被北极厚冰阻隔，形成相对独立的基因系统，彼此缺乏对方对疾病的抗体。
冰川的消失，生活在这些不同的地区，具有不同疾病的海洋生物的相遇，不可避免地会导致一些致命疾病的传播。
再次，全球变暖使一些野生动物物种迁移到了以前太冷而不适合动物生存的地方。
认为世界各地许多候鸟的栖息环境也会随着气候变化而变化，候鸟的迁徙行为也会发生变化，这使得禽流感等人鸟感染病毒的机会增加。
最后，北极地区依然荒凉，深层永久冻土层还停留在一隅，但人类的科研和生产活动已经在该地区展开，采矿和钻探工作所需的挖掘可能会暴露这些古老的冻土层，如果那里还存在有活力的病毒颗粒，就会带来未知的灾害
冰冻猛犸象的遗体在俄罗斯西伯利亚的永久冻土地带被发现，距今约有39000年的历史
冰封的病毒
最近的研究表明，气候变化加快了北极海冰的融化速度，致命的海豹传染性热病毒( PDV )开始在动物之间传播，给海豹、海獭和海狮带来了毁灭性的接近打击。
研究人员通过卫星遥感数据发现，海豹传染性热病毒的感染和暴发高峰与北极海冰的减少一致。
数据显示，在2004年和2009年，病毒感染的概率是其他年份的9.2倍，这与当年海冰的融化有关。
海冰的融化可能导致极地动物寻找新的栖息地，随着这些动物的迁徙和与其他物种的接触，引入并传播新的传染病。
研究人员表示，随着北极海冰的持续消融，病毒跨北太平洋和北大西洋传播可能越来越普遍。
一种巨大无害的病毒，在法国科学家复活的西伯利亚永久冻土上冷冻了3万多年
科学家在冰川中发现了古老的病毒。
1999年，美国科学家在格陵兰2000米深的地下冰芯样本中检测到了“番茄花叶病毒”的阴影。 由于这种病毒很稳定，它们的基因组即使埋在冰里14万年也能检测出来。
这也是目前发现的最古老的病毒基因组痕迹。
西伯利亚冰冻层病毒研究的成果揭示了更多的病毒信息。
2014年3月，科学家在俄罗斯西伯利亚冻土层发现了迄今为止世界上最大的巨大病毒。 长度为1.5微米，可以用光学显微镜直接观察。 其生存时代是史前人类尼安德特人灭绝时的3万多年前，科学家将其命名为“西伯利亚广口罐病毒”。
此外，科学家还发现，永久冻土内的病菌开始威胁人类。
2016年夏天，西伯利亚亚马尔半岛的驯鹿和游牧民族患了神秘的疾病。
关于“西伯利亚瘟疫”的谣言曾经甚嚣尘上。
实际上，这种神秘的疾病上次出现在这个地区是在1941年。
当时，一个小男孩和驯鹿群死亡后，被诊断为炭疽热。
致病原因是解冻的驯鹿的尸体，这只驯鹿死于多年前的炭疽疫情。
因此，科学家认为，全球变暖促使永久冻土层解冻，在该地区消失75年的炭疽杆菌再次卷土重来。
医学专家对2016年亚马尔半岛的这次事件进行了跟踪调查。
目前仍不清楚这种病毒是如何感染当地人的，但许多专家认为牛虻可能在宿主中起着中介作用。
亚马尔半岛的夏季是牛虻繁殖的高峰期，当地许多传染病都与牛虻有关。
国际学术杂志《自然通讯》最新发表的研究表明，加拿大北极地区冰川正在以前所未有的速度消融，地下4万年的景观逐渐暴露，同时古老的植被和古细菌也指日可待。
旧病毒的顽强和脆弱
科学家在破译地球极地病毒的研究中取得了多方面的突破。 一是植入冻结层的病毒和细菌复活实验；二是检测了病毒的宿主和感染对象；三是成功破译了病毒的基因片段。
一些古老的细菌和病毒正在实验室复活。
例如，在美国航空航天局( NASA ) 2005年进行的一项研究中，科学家成功复活了保存在阿拉斯加州冰冻池中长达3.2万年的细菌。 这是一种叫做芽孢杆菌的微生物。
两年后，科学家们成功复活了在南极冰川冰中休眠的800万年前的细菌。
在同一研究中，从10万年前的冰中采集的细菌也复活了。
2014年，法国一项研究将永久冻土层中存在的3万年病毒带回实验室，重新加热后病毒迅速复活。
足以证明微生物生存能力的强大。
2018年，俄罗斯和美国的研究人员成功解冻了西伯利亚永久冻土样本，使其中两只冰封3万年以上的线虫复活。
他们的发现首次提供了证据，表明多细胞生命体在永久冻土极寒环境中长期休眠后仍能恢复生命力。
气候变化正在融化越来越多的永久冻土。
一般来说，每年夏天的浅层冻土会融化约50厘米。
但是，随着全球变暖，更深的永久冻土正在露出，像剥洋葱一样从外向内融化。
随着冻土层的融化，原本处于休眠状态的旧病毒和细菌在温暖的环境中恢复了生命力。
2004年，由法国和俄罗斯科学家组成的考古团队从西伯利亚东北部永久冻土中挖掘出了几具300多年前死亡的冰冻“木乃伊”。
解剖结果显示死者肺部有出血痕迹，该症状过去常见于天花患者。
因此，研究人员对其进行了深入研究，测量了这些“木乃伊”携带天花病毒的基因片段。
科学家还从阿拉斯加永久冻土中发现了1918年流感受害者的遗体，用现代测序技术从遗体样本中获得了该流感病毒的全基因组序列。
根据这些序列信息，美国疾病预防与控制中心的科学家在实验室重建了这种病毒，试图感染体外培养的细胞和小鼠。
实验结果表明，该流感病毒对小鼠的感染力和致病力强于目前流行的流感病毒。
另外，天花和黑死病的病原体也有可能埋在西伯利亚的永久冻土中。 随着永久冻土的融化，这些18、19世纪致命的病菌可能会卷土重来。 病菌最容易复活，特别是在埋葬传染病受害者的墓地附近。
很明显，永久冻土是病毒的天然保存箱，“因为里面温度低，不含氧，处于黑暗中。
下层的永久冻土中可能保存了可以感染人类和动物的病毒，包括过去引起全球传染病的病原性病毒。
“法国艾克斯马赛大学的进化生物学家简-米歇尔克拉维指出。
佛罗里达大学微生物学家布伦特克里斯特纳警告说，永久冻土并不是保存病原体的唯一潜在来源，融化的冰川也可能释放“困住”微生物和病毒的仓库。
但是，科学家表示，尽管如此，对于冰封的旧病毒不必太担心。 因为现在发现的旧病毒大多不会感染人类。
如“番茄花叶病毒”宿主范围广，可侵染36科200多种植物，但对人类无威胁； “西伯利亚广口罐病毒”是一种具有复制和感染力，在宿主细胞质中完成自我复制的全新病毒，但不能像其他病毒那样“劫持”细胞核，对人和其他哺乳动物无害。
对于冰冻携带传染性病毒的尸体，会再次见天日之后，使人遭殃吗？ 答案可能是否定的。
2005年，科学家从阿拉斯加和挪威长期冰冻的坟墓中挖掘出流感死亡者的尸体，分离出病毒中的遗传物质，并成功对该病毒的整个基因组进行了排序。
结果所有病毒片段受损严重，无法感染其他宿主。
迄今为止，没有确凿证据表明北极冰冻的病原体对人类构成严重威胁。
为什么会这样呢？ 因为，在适当的条件下，有些人的病原体确实可以在长期冷冻后复活。
但这通常是在稳定严密监测的实验室环境中进行的。
另外，关于永久冻结层的尸体可能会经历湿度和温度的急剧变动，与周围环境相同。
永久冻结层的最上层，称为“活性层”，在全年的季节周期中经常反复解冻和再冻结。
随着气候变化导致北极温度的上升，活跃层在地表下延伸得越来越深。
这个过程将长期埋藏的物体从逐渐变软的土地上推出来。
据威尔士阿伯里斯特威斯大学北极微生物学专家阿尔文爱德华兹介绍，人类病原体的问题在于在这种不稳定的环境下做得不好。
随着时间的推移，解冻和冻结的循环会杀死细菌，分解病毒。
爱德华兹这样说。 “这就像你把受污染的食物放在冰箱里一样。 当然，把食物放在冰箱里之后也很危险。
“但是，如果你每天在冰箱和冰箱之间循环，你很快就会发现很多病原体被冻融的压力杀死了。
因此，病原体基因信息的存在并不意味着仍然可以感染人类。
未来取决于人类的生产方法和行动
科学家研究发现，迄今为止发现的病毒种类和复活的微生物大多不会危害人类安全，但像炭疽杆菌这样直接危害人体的病毒会不会再出现？
中美科学家在青藏高原发现32种史前病毒，从中识别出4组已知病毒的DNA，但令人惊讶的是，另外28组病毒DNA从未见过，已知病毒样本不一致。 而且这个发现只是冰山的一角。
一个不争的事实是，随着地球永久冻土的融化，一些古老的病毒可能从冻土中复活，引起远古病毒的大回归，甚至有些病毒可能为了生存而进化“超级病毒”。
到那时，它们会对人类造成什么样的威胁，很难预测。
西班牙感冒、天花、鼠疫等根除或控制的疾病可能被永久冻土冻结，谁也不知道什么时候会再次释放。
确实，1918年的流感调查给了我们一个教训：感染病毒的人体从冰中溶解后，可能会释放出现代社会无法应对的病原体。
抑制气候变化和进一步升温，切实保护北极冻结层很重要。
将病毒永久保存在冰里，是人类最大的期望，这需要人们付出巨大的努力，特别是改变生产方式和人类行为，减少化石燃料的开采和使用，减少碳、甲烷等温室气体的排放。
然而，面对挑战，人类社会并非束手无策。
1992年国际社会达到《联合国气候变化框架公约》，强调了国际社会合作制止碳排放的决心和努力。
进入21世纪以来，气候变化成为人类社会面临的共同挑战。
《联合国气候变化框架公约》(1992年)、《京都议定书》 ) 1997年)、“巴厘路线图”( 2007年)、《哥本哈根协定》 ) 2007年)、《巴黎协定》 ) 2007年)和2007年)
在这个问题上，中国正在相互促进应对气候变化和向绿色低碳的转变。
中国是气候变化领域的坚定参与者和推动者，特别是在控制GDP碳排放、实现温室气体高峰等方面。
在长达13年的时间里，中国国家能源局于2020年4月10日发表了《中华人民共和国能源法（征求意见稿）》。
应对气候变化领域专家、国家能源咨询委员会委员李俊峰表示，中国是能源生产和消费大国，征求意见稿明确能源发展要跟上清洁、低碳、数字化时代潮流，特别强调的低碳是应对气候变化的要求
正如长期从事北极永久冻结层病毒研究的科学家所说，北极的命运并不是已经决定的，国际社会采取的行动将对从中释放多少碳、永久冻土溶解多少等产生巨大影响。
我们需要保护和冻结尽可能多的永久冻土。
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