深海生物體內發現“炸彈碳”

馬裡亞納海溝位於西太平洋，介於日本和巴布亞紐幾內亞之間，最深處距海面近七英里。它是地球上最難以到達的環境之一，但它也未能倖免於人類暴力的影響。

一組科學家現在在生活在海溝中的蝦狀甲殼類動物的肉中發現了放射性碳-14——含量之高足以表明它來源於核彈爆炸。“通常，我們說海溝離我們很遠；它們非常深，而且是原始的。但實際上，它們並非如此，”上海海洋大學的地球科學家方佳松說，他參與了這項新研究。“一切東西都能進入海溝。”

科學家可以透過測量碳-14的含量來追蹤地上核爆炸的影響範圍，第一次地上核爆炸發生在1945年。碳-14是一種放射性碳同位素，當核反應產生的中子與大氣中的氮原子碰撞時產生。（它也會自然產生，但含量較低，是由宇宙射線轟擊大氣層造成的。）在20世紀50年代和60年代，由於進行了大量的氫彈試驗，大氣中的碳-14含量翻了一番。這些巨大爆炸產生的“炸彈碳”只有極少量發生衰變，其餘的已擴散到世界各地，並透過二氧化碳被植物吸收，然後被動物（包括人類）吃掉。

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到目前為止，尚不清楚炸彈碳是否已成功擴散到世界最遙遠的角落，尤其是最深的海域。自然海洋迴圈大約需要1000年的時間才能將其帶到馬裡亞納海溝的深處。事實上，新研究的測試表明，海溝中的水確實含有低水平的碳-14——考慮到從大氣層到深海的長途旅行時間，這是研究人員所預期的。

但是，當他們使用陷阱捕獲並測試生活在這些深度的甲殼類動物時，他們發現這些動物的組織和腸道內容物中的同位素含量遠高於周圍的水域。炸彈碳必須透過另一種更快的途徑到達那裡，研究人員推測，它正在透過食物鏈走捷徑。有機物——包括地表生物的糞便和屍體——只需幾周或幾個月就會穿過水柱。研究人員在4月份線上發表在《地球物理研究快報》上的研究中表示，當海底的甲殼類動物吞食這些食物時，它們會將核試驗的特徵吸收到體內[pdf]。

最近，在世界各地進行的其他研究也發現，20世紀中葉的武器試驗以及切爾諾貝利和福島核災難的殘留物存在於山地冰川中，這是另一個通常被認為是原始和偏遠的地方。波蘭克拉科夫核物理研究所的Edyta Lokas參與了冰川研究，該研究在4月份的歐洲地球科學聯盟（EGU）會議上發表。她說，馬裡亞納海溝的研究結果共同“證明大氣和海洋迴圈將炸彈產生的放射性物質傳播到全球，甚至是最偏遠的地方。”更糟糕的是，鎖定在冰川中的沉降物包括更令人擔憂的放射性元素（例如鋂-241，它是鈽衰變的產物）——並且可能隨著全球變暖和冰融化而釋放出來。“放射性汙染的遺留問題將影響未來的許多代人，”Lokas說。

如此清晰、持久的核試驗印記是科學家提出的標記之一，他們認為人類已經對地球進行了如此大的改變，以至於我們現在正生活在一個獨特的地質時代，通常被稱為“人類世”。這一觀點的支持者認為，這些測試的殘餘物到達冰川和深海，表明人類已經開始從根本上改變整個地球的地質。“這只是表明，人類的訊號甚至到達了那些被認為遠離人類影響的遙遠或偏遠的地方，”英國萊斯特大學研究人類世的古生物學家簡·扎拉斯維茨說。

但不僅僅是像核試驗這樣相對罕見的影響到達了這些偏遠的環境；在那裡也可以發現更普通的汙染物。研究人員最近宣佈，他們在從馬裡亞納海溝測試的每一種甲殼類動物中都發現了微塑膠——更大的塑膠降解碎片，以及微珠和合成纖維。“這令人沮喪，但並非出乎意料，”紐卡斯爾大學的生態學家威廉·裡德說，他參與了2月份發表在《皇家學會開放科學》上的研究。“這可能是我參與過的最令人悲傷的研究。”根據在4月份的EGU會議上公佈的結果，還在冰川中檢測到了微塑膠。

事實上，人類的行為影響範圍如此之廣，以至於2018年發表在《當代生物學》上的一項研究表明，地球上只有13%的海洋仍然可以被歸類為荒野。“我非常懷疑，”裡德說，“在這個星球的表面或海底，是否還有我們沒有影響到的地方。”