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官网入口-不管黑死病还是新冠肺炎,大自然都会记得

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 图片来源:Pixabay

  2017年,一些大学的研究人员利用先进的激光技术,探查来自阿尔卑斯山高处冰芯的内部成分。他们发现了黑死病留下的痕迹。冰芯记录显示,在过去的2000年里,大气中铅的含量仅发生了一次骤降。那正是1349年至1353年间,这段时间与人类历史上最严重的一次流行病的起止时间大致吻合:当时的鼠疫导致欧洲1/3至1/2的人口丧生。

  当时,大量的人口死亡造成包括铅矿业和冶炼业等经济崩溃,铅微粒的排放因而减少。这些微粒漂浮在空气中,然后沉淀在阿尔卑斯山的冰川上。在那里,积雪将它们压缩成冰块,形成的冰芯能记录每年的微粒变化。

  如今,新的流行病正在全世界范围内肆虐。最近的研究表明,随着人们开车减少、飞机停飞、工厂停工,大气中各种污染物的含量明显减少。与去年同期相比,中国城市车辆排放的二氧化氮减少了40%-60%;纽约市上方的一氧化碳浓度已降至2019年同期水平的一半;全球二氧化碳的排放量比一年前下降了17%。有分析认为,2020年将成为上述这些污染物排放量降幅最大的一年,约20亿吨,占2019年总排放量的5.5%。

  但是,人类集体污染物排放量的显著减少,会体现在树木年轮、冰芯和沉积物中吗?地球会“记住”COVID-19危机吗?

  缅因大学(the University of Maine)气候变化研究所主任、新研究的通讯作者Paul Mayewski说,假如100年后的研究人员探索冰层,其最有可能发现的标记就是气溶胶。气溶胶是一种微粒,在落到地面上之前可以在大气中漂浮数天或数周。铅、镉和硫等污染物颗粒,通常来自工厂、发电厂、汽车排气管、采矿和冶炼作业等。

  俄勒冈州立大学(Oregon State University)专门研究冰芯和突发气候变化的古气候学家Christo Buizert说:“在某些情况下,冰芯可以按月保存当时的气溶胶情况,所以应该能从中看到新冠疫情流行留下的信号。”由于大部分工业地区已持续封锁了两三个月,而全球经济仍在放缓,所以在冰芯沉积物中硫或镉的含量可能会下降。

  Buizert说,另一种可能出现在冰芯中的重要气溶胶是烟尘,特别是直径小于或等于2.5微米的颗粒物(即PM2.5)。这些颗粒物主要来自煤、天然气发电厂、汽车排气管和炉灶,它们损害着全人类的健康。武汉在封城期间,PM2.5水平下降了44%。同时,印度首都新德里的PM2.5水平下降了60%,洛杉矶则下降了31%。

  古气候学家还可能在树木年轮中发现流行病留下的痕迹。随着树木生长,它们吸收了从大气中沉积到土壤和水里的硫、氮氧化物和镉等金属。科学家们可以用质谱法来分析不同年份树木年轮中的镉含量是如何变化的。这些年轮或许能提供比冰芯更好的记录,因为一般来说树木比冰川更接近城市和工业中心。研究表明,即使颗粒物在高空中停留较短的一段时间,也可以流通到相当远的地方。例如,美国和欧洲燃烧的化石燃料就是北极地区冰雪中烟尘的主要来源。

  传染病大流行的标志物中还包含其他一些物质,它们的实际含量比平常升高。佐治亚理工学院的古气候学家Kim Cobb认为,人们丢弃的塑料制个人防护用品(即PPE)越来越多,而这些塑料制品或许会出现在水道的沉积物里。她说:“你可能会在河流三角洲、沿海沉积层和一些湖泊,尤其是大城市附近的湖泊中看到这些塑料制品。” 

  这些沉积物中早已包含了数吨塑料,但疫情期间新丢弃的数十亿只手套、口罩和其他一次性用品,可能会形成一个更厚、更明显的沉积层,它代表着塑料富余带来的灾难。Cobb说:“这将成为一个标记或一个独特的地层。对未来的地质学家来说,研究这个地层或许会是很有趣的。”

  鉴于许多种塑料需要大量时间降解,到了3020年,某一位研究人员也许还能分辨出这一塑料层。树木年轮学家也可能新增一项记录长寿树木中气溶胶组成的工作。而到那时如果冰川和冰原还尚存的话,那么冰芯肯定会保留着这些标记。

  冰层会记下此后十万年内发生的故事。目前最古老的冰芯能揭示几百万年前的气候状况。“冰芯不会说谎,”Mayewski说,“它们会尽其所能地捕捉大气中的一切信息。”

  不过,在所有这些记录中,和大流行病相关的二氧化碳排放量变化将更难发现。在二氧化碳被压缩成冰之前,它会在大气和雪之间一直进行交换。如果碳排放量的下降几个月后,就出现经济反弹,那么这次疫情很可能会因持续时间过短而未能留下明显变化。当然,如果大流行病的持续时间超出了我们的期望,那么冰层的确会记录下二氧化碳的下降情况。

  也许,人类可以把大流行病期间对化石燃料的减少使用视为真正摆脱化石燃料,大力减缓气候变化的契机。如果未来当真如此,那么2020年可能会最终成为一个转折点。

  Cobb说,她设想了这样一种情景:“几千年后,2020年将成为历史上碳排放量最多的一年。这一年,大气中的二氧化碳浓度达到峰值,此后再也没有增加了。因为我们开始重视科学,重视我们对这颗小星球的集体责任。”

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