當倒計時時鐘歸零時,佛羅里達州肯尼迪航天中心上空充滿了火焰和濃煙。太空梭兩側是兩個火箭助推器,背部捆綁著巨大的紅色燃料箱,騰空而起。
幾秒鐘內,太空梭就消失在了視線中。僅用了8分鐘多一點,它就到達了外太空。但美國宇航局的發射留下的不僅僅是太空探索的遺產。
在離開地球大氣層之前,每架太空梭都會向空中噴射數千磅的金屬和其他化學物質。一些汙染物落入了基地周圍的聯邦野生動物保護區,那裡是短吻鱷、海龜和其他瀕危動物的家園。
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南卡羅來納州查爾斯頓霍林斯海洋實驗室的環境化學家約翰·鮑登說:“人們認為航天飛機發射是一個短暫的、有限的事件,但每次發射都會將大量碎片排放到大氣中,有可能對周圍的生態系統產生長期影響。”
每次發射後,發射臺周圍水域中的金屬濃度都會飆升。雖然這些水平只維持了幾天,但這些汙染物可能已經積累在生態系統的頂級捕食者——短吻鱷體內。發射臺附近的短吻鱷肝臟中的鐵含量過高。
然而,對這些生物的影響在很大程度上是未知的。那裡的短吻鱷甲狀腺激素水平升高,這可能會擾亂生長。儘管如此,在這個14萬英畝的保護區裡的短吻鱷和其他生物看起來比佛羅里達州一些高度發達、汙染嚴重的地區的動物更健康。
從1981年到2011年,美國宇航局從肯尼迪航天中心發射了135架太空梭,該中心周圍是佛羅里達州最後一片受保護的鹹水生態系統之一。長達35英里的梅里特島國家野生動物保護區是1500多種動植物的家園,其中包括14種瀕臨滅絕的物種。
保護區的監管生物學家邁克·萊加雷說:“如果不是因為發射設施,聯邦政府永遠不會獲得這片土地,而且我認為可以肯定地說,它現在看起來會很像佛羅里達州東海岸的其他地方——到處是公寓。”
然而,保護是有代價的。“我們為所有積極因素付出的代價是區域性汙染,特別是這些發射臺,”萊加雷說。
發射會噴射出金屬顆粒,這些顆粒會落回地面並沉入水中。這些顆粒最終會去哪裡,以及它們可能對保護區中的動物產生什麼影響,目前尚不清楚。
一些科學家懷疑汙染物可能正在沿著食物鏈向上移動。
南卡羅來納醫科大學的動物學家路易斯·吉列特研究佛羅里達州的短吻鱷幾十年了。他發現,在其中一個發射臺附近的瀉湖中的短吻鱷,其肝臟中的鐵和其他金屬(包括鋰、鎳和汞)含量高於佛羅里達州其他兩個地區的短吻鱷。
它們的鐵含量非常高,以至於同樣的含量會導致哺乳動物(人類、驢和鹿)的肝損傷。然而,很少有研究調查爬行動物中的鐵毒性,而且沒有人知道什麼水平可能會導致短吻鱷的肝損傷。
此外,從梅里特島保護區的鹹淡水中收集的幼年短吻鱷卵,其甲狀腺激素水平升高。一些金屬會靶向甲狀腺,甲狀腺調節生長和新陳代謝。當它們在實驗室孵化時,保護區的短吻鱷比來自佛羅里達州中部另一個保護區的短吻鱷更小,重量也更輕。
不同的甲狀腺激素和體重可能與梅里特島的鹹水和半鹹水有關,而不是與汙染物有關。海水含有碘,會改變甲狀腺激素,而且短吻鱷不善於排洩鹽分,因為它們適應了淡水環境。
儘管如此,吉列特說,汙染物有可能導致激素差異。“我們看到的一些重金屬顯然不應該存在於環境中,”他說。例如,在幼年短吻鱷體內,他們發現了太空梭中使用的鋰、鎳、鉍和其他金屬。
美國宇航局官員表示,肯尼迪航天中心周圍的生物是健康的。
美國宇航局修復專案經理邁克·德利茲說:“我們擁有強大的生態群落,這些群落似乎在這些地區蓬勃發展。”
吉列特在很大程度上同意這種觀點。他測試的航天中心附近的短吻鱷在許多指標上都比奧蘭多附近受汙染的阿波普卡湖的短吻鱷更健康。吉列特因在 20 世紀 90 年代發現溢入湖中的殺蟲劑改變了短吻鱷的性激素,使其女性化而聞名。
肯尼迪航天中心生態專案經理卡爾頓·霍爾說,當航天飛機發射開始時,美國宇航局附屬科學家開始收集水樣以觀察環境影響。
研究人員在 1996 年至 2009 年的 41 次航天飛機發射後,從 11 個地點收集了水樣。一些地點位於發射臺附近的排水瀉湖內。其他地點位於附近的蚊子瀉湖、香蕉河和香蕉溪。
在發射後,研究人員檢測到他們稱之為與發射操作相關的四種金屬的“顯著增加”。與梅里特島保護區的其他地區相比,最靠近發射臺的取樣點中,錳、鋁、鐵和鋅的含量增加了 37% 至 175%。
鮑登、吉列特和其他研究人員本月在《環境科學與技術》雜誌上發表的一項研究表明:“雖然 KSC 存在多種金屬沉積的自然和人為來源,但本報告中的資料表明,航天飛機發射事件是一個重要來源。”
然而,在發射後的一兩天內,發射臺周圍的水平恢復正常。2009 年的水中金屬含量沒有明顯高於 1996 年。
“我們發現隨著時間的推移沒有積累,這真的很有趣。我們知道每次發射都會將數千公斤的物質排放到環境中。它去了哪裡仍然有點神秘,”鮑登說。
肯尼迪航天中心科學家未發表的研究表明,汙染物顯然沒有在沙質土壤中積累。德利茲說,他們發現了少量的鋅和鋁,但含量不足以需要清理。
在梅里特島的淺水生態系統中,沉積物不斷被潮汐和風暴移動。萊加雷說,汙染物也可能滲入地下水並分散到整個保護區。
鮑登懷疑太空梭釋放的氣體可能在野生動物吸收金屬方面發揮關鍵作用。羽流中含有強酸氯化氫。發射後,瀉湖的 pH 值可能會在短時間內驟降,使水變得幾乎像電池酸一樣具有腐蝕性。
貝殼和石灰石土壤會迅速中和水,在幾個小時內恢復正常的 pH 值。但酸度會使一些金屬更易溶,這意味著它們可以被植物和動物吸收。
作為受威脅物種受到保護的短吻鱷,吉列特說,是監測肯尼迪航天中心周圍溼地健康狀況的完美動物。
短吻鱷可以活 40 到 60 年,這意味著梅里特島最老的短吻鱷甚至可能比登月還早。“它是一種壽命長的頂級捕食者。而且與鳥類不同,它們不能起身飛走,”他說。
儘管太空梭計劃在 2011 年結束,但美國宇航局科學家琳恩·菲利普斯說,瞭解有害汙染物非常重要,因為航天中心正在向她所謂的“下一代太空發射”過渡。發射臺和建築物正在為與商業太空合作伙伴的未來任務重新設計。
佛羅里達州奧杜邦協會的倡導主管查爾斯·李說:“每次點燃如此巨大的羅馬煙火時都會產生環境後果,但美國宇航局本身一直是野生動物的好鄰居,透過最大限度地減少對野生動物保護區和海岸的原始地區的影響。”
但李擔心未來。在肯尼迪航天中心以北建設一個商業太空港的提議可能會危及保護區其他地區的棲息地,該地區被認為是東海岸最重要的涉水鳥類棲息地之一。
李說,最引人注目的問題是“私營航天工業是否會將其影響限制在已經受到干擾的地點,還是試圖分割剩餘的野生動物保護區。”
這篇文章最初發表於環境健康新聞,該新聞來源由非營利媒體公司環境健康科學出版。