今年夏天，西伯利亞偏遠地區一名 12 歲男孩死於炭疽病。至少還有 20 名來自亞馬爾半島的人被診斷出患有這種可能致命的疾病，此前約有 100 例疑似病例住院。此外，該地區有超過 2300 頭馴鹿死於感染。可能的原因是什麼？凍土融化。據俄羅斯官員稱，融化的凍土——一層永久凍結的土壤——將先前固定不動的炭疽桿菌孢子釋放到附近的水和土壤中，然後進入食物供應。這次疫情是該地區 75 年來的首次。
研究人員多年來一直預測，全球變暖的影響之一可能是，凍土中凍結的任何東西——例如古代細菌——都可能隨著溫度升高而釋放出來。科學家們說，這可能包括人類可能沒有準備好或沒有免疫力的傳染性病原體。現在他們正在目睹理論變為現實：傳染性微生物從深度凍結中出現。
儘管炭疽病在所有土壤中自然發生，並且可能發生與凍土無關的疫情，但廣泛的凍土融化可能會增加接觸炭疽桿菌的人數。在 2011 年發表在《全球健康行動》上的一篇論文中，合著者鮑里斯·A·列維奇 (Boris A. Revich) 和瑪麗娜·A·波多爾納亞 (Marina A. Podolnaya) 寫下了他們的預測：“由於凍土融化，18 和 19 世紀致命感染的傳播媒介可能會捲土重來，尤其是在埋葬這些感染受害者的墓地附近。”
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凍土確實正在融化——緯度更高，深度也比以往任何時候都更深。在西伯利亞的各個地區，凍土層上方的活動層每年夏天都會融化到 50 釐米的深度。然而，今年夏天，該地區出現熱浪，氣溫徘徊在 35 攝氏度左右，比平時高出 25 度。這種差異可能擴大或加深了融化，並激活了通常卡在堅硬土壤中的微生物。儘管科學家們尚未計算出最終深度，但他們推測這個數字是近一個世紀以來從未見過的。根據 2013 年《科學》雜誌上的一項研究，即使溫度僅略高於目前水平，凍土融化總體上也可能變得普遍。高緯度地區的熱浪也變得越來越頻繁。
融化的凍土可能釋放出什麼，取決於所涉及的傳染性病原體的耐寒性。許多微生物無法在極度寒冷的環境中生存，但有些微生物可以承受多年。“炭疽桿菌很特殊，因為它們是產孢細菌，”法國艾克斯-馬賽大學地中海微生物研究所負責人、教授讓-米歇爾·克拉維裡 (Jean-Michel Claverie) 說。“孢子非常耐受，就像種子一樣，可以存活一個多世紀。”
病毒也可能長期存活。在 2014 年和 2015 年，克拉維裡和他的同事尚塔爾·阿貝爾熱 (Chantal Abergel) 發表了他們關於從一塊 30,000 年前的西伯利亞凍土中發現的兩種仍具有傳染性的病毒的研究結果。儘管西伯利亞擬病毒和西伯利亞軟病毒只能感染變形蟲，但這一發現表明，感染人類的病毒——例如天花和西班牙流感——可能儲存在凍土中。
甚至更久遠的人類病毒也可能出現。例如，生活在北極早期人類身上和體內的微生物可能仍然凍結在土壤中。“有跡象表明，尼安德特人和丹尼索瓦人可能在西伯利亞北部定居 [並且] 遭受各種病毒性疾病的困擾，其中一些我們知道，例如天花，還有一些可能已經消失了，”克拉維裡說。“我們與古代原始人類之間可能存在感染連續性這一事實令人著迷，並且可能令人擔憂。”
在華盛頓州太平洋西北國家實驗室研究凍土的珍妮特·詹森 (Janet Jansson) 並不擔心古代病毒。她指出，在屍體中發現這些傳染性病原體的幾次嘗試都空手而歸。然而，她確實提倡進一步研究以識別廣泛的凍土層棲息生物，其中一些生物可能構成健康風險。為了實現這一目標，她和其他人正在使用現代分子工具——例如 DNA 測序和蛋白質分析——來對未知微生物的特性進行分類，這些微生物有時被稱為微生物暗物質。
類似於西伯利亞疫情的爆發的可能性和頻率將取決於氣候變化的速度和軌跡。例如，列維奇說，另一次熱浪可能會暴露感染炭疽病的動物屍體。“亞馬爾半島的情況表明，炭疽病傳播的風險已經成為現實，”他補充道。
實際上，埋藏在凍土中的傳染性病原體在時間和強度上是不可知和不可預測的。因此，研究人員表示，在傳染病和全球變暖方面，融化的凍土並不是我們最大的擔憂。對人類更直接和確定的威脅是現代傳染病（及其傳播媒介，如蚊子）的地理範圍隨著地球變暖而擴大。“我們現在在德克薩斯州南部有登革熱，”密蘇里大學獸醫病理生物學系 McKee 微生物發病機制教授兼主任喬治·C·斯圖爾特 (George C. Stewart) 說。“隨著溫度升高，瘧疾在高海拔和高緯度地區出現。霍亂病原體霍亂弧菌在較高溫度下複製得更好。”
與潛伏在凍土中的殭屍微生物不同，現代傳播疾病是更已知的量，並且有成熟的方法來遏制它們：繪製趨勢圖、消除蚊子滋生地和噴灑殺蟲劑。當然，大幅降低化石燃料排放以應對氣候變化可以一舉解決古代致命病原體的復甦和傳染病範圍擴大這兩種威脅。