深海生物体内发现“炸弹碳”

马里亚纳海沟位于西太平洋，介于日本和巴布亚新几内亚之间，最深处距海面近七英里。它是地球上最难以到达的环境之一，但它也未能幸免于人类暴力的影响。

一组科学家现在在生活在海沟中的虾状甲壳类动物的肉中发现了放射性碳-14——含量之高足以表明它来源于核弹爆炸。“通常，我们说海沟离我们很远；它们非常深，而且是原始的。但实际上，它们并非如此，”上海海洋大学的地球科学家方佳松说，他参与了这项新研究。“一切东西都能进入海沟。”

科学家可以通过测量碳-14的含量来追踪地上核爆炸的影响范围，第一次地上核爆炸发生在1945年。碳-14是一种放射性碳同位素，当核反应产生的中子与大气中的氮原子碰撞时产生。（它也会自然产生，但含量较低，是由宇宙射线轰击大气层造成的。）在20世纪50年代和60年代，由于进行了大量的氢弹试验，大气中的碳-14含量翻了一番。这些巨大爆炸产生的“炸弹碳”只有极少量发生衰变，其余的已扩散到世界各地，并通过二氧化碳被植物吸收，然后被动物（包括人类）吃掉。

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到目前为止，尚不清楚炸弹碳是否已成功扩散到世界最遥远的角落，尤其是最深的海域。自然海洋循环大约需要1000年的时间才能将其带到马里亚纳海沟的深处。事实上，新研究的测试表明，海沟中的水确实含有低水平的碳-14——考虑到从大气层到深海的长途旅行时间，这是研究人员所预期的。

但是，当他们使用陷阱捕获并测试生活在这些深度的甲壳类动物时，他们发现这些动物的组织和肠道内容物中的同位素含量远高于周围的水域。炸弹碳必须通过另一种更快的途径到达那里，研究人员推测，它正在通过食物链走捷径。有机物——包括地表生物的粪便和尸体——只需几周或几个月就会穿过水柱。研究人员在4月份在线发表在《地球物理研究快报》上的研究中表示，当海底的甲壳类动物吞食这些食物时，它们会将核试验的特征吸收到体内[pdf]。

最近，在世界各地进行的其他研究也发现，20世纪中叶的武器试验以及切尔诺贝利和福岛核灾难的残留物存在于山地冰川中，这是另一个通常被认为是原始和偏远的地方。波兰克拉科夫核物理研究所的Edyta Lokas参与了冰川研究，该研究在4月份的欧洲地球科学联盟（EGU）会议上发表。她说，马里亚纳海沟的研究结果共同“证明大气和海洋循环将炸弹产生的放射性物质传播到全球，甚至是最偏远的地方。”更糟糕的是，锁定在冰川中的沉降物包括更令人担忧的放射性元素（例如镅-241，它是钚衰变的产物）——并且可能随着全球变暖和冰融化而释放出来。“放射性污染的遗留问题将影响未来的许多代人，”Lokas说。

如此清晰、持久的核试验印记是科学家提出的标记之一，他们认为人类已经对地球进行了如此大的改变，以至于我们现在正生活在一个独特的地质时代，通常被称为“人类世”。这一观点的支持者认为，这些测试的残余物到达冰川和深海，表明人类已经开始从根本上改变整个地球的地质。“这只是表明，人类的信号甚至到达了那些被认为远离人类影响的遥远或偏远的地方，”英国莱斯特大学研究人类世的古生物学家简·扎拉斯维茨说。

但不仅仅是像核试验这样相对罕见的影响到达了这些偏远的环境；在那里也可以发现更普通的污染物。研究人员最近宣布，他们在从马里亚纳海沟测试的每一种甲壳类动物中都发现了微塑料——更大的塑料降解碎片，以及微珠和合成纤维。“这令人沮丧，但并非出乎意料，”纽卡斯尔大学的生态学家威廉·里德说，他参与了2月份发表在《皇家学会开放科学》上的研究。“这可能是我参与过的最令人悲伤的研究。”根据在4月份的EGU会议上公布的结果，还在冰川中检测到了微塑料。

事实上，人类的行为影响范围如此之广，以至于2018年发表在《当代生物学》上的一项研究表明，地球上只有13%的海洋仍然可以被归类为荒野。“我非常怀疑，”里德说，“在这个星球的表面或海底，是否还有我们没有影响到的地方。”