南京专家揭北极冻土秘密 微生物可预测气候变化

　　由于气候变暖，冰盖减少，海冰消退，北极熊的生存受到挑战，北极越来越受人们关注。这片遥远的土地是否像人们想的那样荒凉？它的变化又与我们的生活有何等关系？

　　近日，中科院南京土壤所褚海燕研究员及其团队，通过研究北极土壤中的微生物，揭开了这片土地的生命秘密：看似冰天雪地的北极，竟是微生物的热土；这些微生物的变化，也正用自己的方式警示人类。

　　北极变暖速度更快

　　冰天雪地的北极，是全球变化的“神经枢纽”，对全球变化极为敏感。“全球变暖导致了北极冰盖的消退，科学家们对北极海冰进行了观察，发现从1979年开始，北极海冰就一直在消退中，预计到本世纪末，在夏季北极海冰可能全部消退。”褚海燕说。

　　北极冰盖面积在减小，已经产生了诸多影响：北极冻土的融化，动摇了许多北极圈内居民住房的根基；北极熊越来越难找到食物；灌木森林正在“北侵”……“北极最主要的植被是苔原和灌木森林，苔原喜冷，灌木森林则相对喜暖。近些年，由于北极变暖速度加快，灌木森林不断往海冰方向推移。”褚海燕说，北极土壤中蕴含着大量的有机碳成分，这些成分质解加速，释放了巨量的温室气体，这更加速了北极变暖。有研究称，北极目前变暖速度是地球其他地区两倍。

　　你猜不到

　　冻土中微生物丰富

　　“我是2007年4月去加拿大的。那年夏天，我和美、英、加拿大等国的科学家一起，去北极采集土壤样品，我们一共选取了33个样点，每个样点选取三份土壤样品。”褚海燕说，夏天冻土解冻，他们就采集土层表面2-5厘米的土壤样品。

　　也许很多人认为，天寒地冻的北极应该是所有生物的“禁区”，但褚海燕团队的研究却表明，这样的“常识”并不正确。“北极土壤里的微生物有成千上万种，不比其他地方差。”褚海燕说，“动植物多样性从两极到赤道逐渐增加，但我们的研究首次论证了这个‘规则’并不一定适用于地下微生物。”

　　褚海燕说，微生物的品种和土壤酸碱度有一定关系。由于植被的根系释放出酸性，所以北极土壤呈酸性，其中微生物中酸杆菌占了1/3之多。而同为“高寒”之地的青藏高原却是放线菌居多。

　　温度增长1℃

　　微生物种群就会变化

　　“别小看了微生物，它们有着真正的现实用途。比如，有的微生物特别耐寒，可以用在管道清洗方面，这样，冬天管道也不会堵塞；有的微生物可以用在医药、农业方面。而且，它们还可以预测全球气候变化。”褚海燕介绍。

　　通过研究，褚海燕团队发现，土壤里的微生物对气候变化很敏感。褚海燕说，他们同时还在我国青藏高原、长白山等高寒地带做土壤微生物研究，和北极很相似，青藏高原冰盖线在往高处退，同时森林界限也在往高处推进。

　　为了研究温度变化对微生物的影响，褚海燕他们做了温控实验，在实验基地里人为升高1℃，观察了16个月，他们发现，这期间微生物发生了变化。其中有三种微生物最为敏感，这说明，它们对气候变化反应灵敏，可以通过监控微生物的变化，来预测一些其他变化。（胡玉梅）