继二月份西瓜雪之后,南极惊现“大草原”,到底是怎么发生的?
每个人都见过雪,雪花都是白色的,这是常识。但是在今年2月份时,南极地区的乌克兰南极站附近出现了“红雪”,大片血红色的雪铺展在冰面上,好像打碎了的西瓜洒在了雪地上,闻起来甚至有点西瓜瓤的味道;而就在前几日,英国剑桥大学和英国南极调查局的研究人员又发现了南极的“绿雪”,好像南极的雪原变成了草地,在太空中都能看到,这是怎么回事呢?明明是白色的雪花,为何会变成红色和绿色呢?
南极的科考队员进行考查后发现,“红雪”原来是一种名为“雪衣藻”的红色海藻大片地出现在雪原上形成的,雪衣藻又叫“西瓜雪”, 大多在极地和高山冰川上出现,我国青藏高原的一些冰山上就有它,登山者经常能看到,雪地中红如西瓜瓤似的东西就是它。
那么雪衣藻为什么是红色的呢?其实罩类也可以进行光合作用,所以含有叶绿素,因此原本也是绿色的,但是当雪衣藻从水中到冰面并展现在阳光下的时候(干燥的雪衣藻可以飞的空中随风飘动),被太阳光中的紫外线照射,就会产生类似胡萝卜素等的多种红色素,于是就变成红色的了。
那么南极地区为什么也有雪衣藻呢?其实这种原生植物分布很广泛,而近些年南极气候变暖,很适合雪衣藻生长,在南极的边缘地区,有些地方这些藻类大量出现,将那里的雪染成了红色,所以就会出现“红雪”了。
“红雪”的出现会进一步加剧南极地区的气候变暖,因为它可以更多的吸收阳光,使得冰雪进一步融化,而温度的升高又会催生雪衣藻大量繁殖,更加加速冰雪融化,所以这种藻类在南极增多,被气候学家认为是南极乃至全球气候变暖的典型征兆。
那么“绿雪”又是怎么回事呢?实际上它也是一些藻类,以绿藻为主!都含有叶绿素,大量的绿藻出现在雪原的表面,就会让原本白色的雪看上去成为绿色了,因此有些地方看上去就像草原一样。
绿藻的出现和生存机理与雪衣藻类似,其大量出现的原因也是由于南极地区温度升高气候变暖,而绿藻喜欢生存在富营养化的水中,因此在大量出现也说明南极洲一些地方有机物增多。
无论是“红雪”还是“绿雪”,都比白雪更容易吸收太阳光,因此它们的出现也被认为会加剧极地气候变暖,不过有一个好处是它们有很强的二氧化碳吸收能力,对维护大气中氧气与二氧化碳含量的均衡有着轻微的贡献。
参考资料:
《参考消息》5月21日文章《英媒:气候变化导致南极沿岸出现“绿雪”》
继二月份西瓜雪之后,南极惊现“大草原”,到底是怎么发生的?
相信大家在今年二月份的时候,对媒体报道的南极出现“西瓜雪”印象非常深刻,那一片片红色点缀在茫茫冰雪之中,好像西瓜汁泼洒在上面一样,让人心中有种说不出的震撼感觉。过了三个月,科学家们又在南极发现了另外一种景象,冰雪之上长满了青草一般,远远看去就像冰中的“大草原”,这种情况到底是何原因呢?
在今年年初,于南极乌克兰考察站附近出了“西瓜雪”现象,经过科学家们的研究,原来造成这种现象的主因是一种藻类-极地雪藻,这是一种适合在比较严寒的环境中生存的藻类,一般情况下在南极的低温环境中是处于类似休眠状态的,而当温度快速升高时,这种雪藻的生长速度就会明显加快,并且在冰雪中快速蔓延,正因为这种雪藻中含有虾青素,这是一种可以阻挡紫外线侵害的类胡萝卜素,当藻类的分布非常密集时就会表现出粉红色。
而此次发现的南极大草原,其实也是一种极地雪藻,与造成“西瓜雪”的藻类同属一个大类,但内部所含有的成分有一些出入,正因为含有的可以进行光合作用的叶绿素占据了主导地位,因此这种藻类在外观上显示出绿色,因此从远处看被这些藻类聚集的区域就表现为类似青草或者苔藓的外观。虽然一片片绿色,看起来不像红色那样触目精心,但是也从侧面反映出南极的整体温度呈现上升的趋势,因为这些藻类原本不应该在此大量出现,只有温度的极速上升,才能引发类似的不同颜色的“雪”产生。
从科学家们监测到的数据来看,近100年来全球整体气温增长了1.2摄氏度,特别是两极和高山地区的增温幅度更为显著,近几十年来南极的增温幅度达到了每10年0.5摄氏度的水平,造成出现这种问题的原因,科学界虽然还有争论,主要是全球周期性气温变化的大趋势和小周期内全球气温波动之间的博弈,不过我个人认为这两个方面的争论大可不必,因为时间尺度完全不在一个数量级,从对近几十年全球整体气温的升高幅度以及年度变化的相关趋势,从与以往处于相同阶段的大周期进行对比来看,无疑这种升温的效果是远超历史上同期水平的,从侧面表明人类在进入工业革命以后,以人类活动为主导对地球气候的影响,已经产生了强烈的驱动作用。
虽然南极地区在历史上每年都会发生“西瓜雪”和“草原雪”的现象,但从今年的时间来看,要比之前出现的时间基本上都是提前的。加上之前2月初,南极西摩岛出现首次同期突破20摄氏度的高温,种种迹象再一次验证了南极的温度在逐渐升高的事实。这一点,同样也可以通过南极冰川的消融情况来佐证,从1979年到现在,南极洲的冰盖消融速度已经翻了6倍,损失的冰盖数量已经达到3000多亿吨,这种问题不但在南极存在,北极同样也相当严重,大量冰雪的消融,不但造成了全球海平面每年直接上升1.4厘米,而且造成诸如企鹅、北极熊等两极动物生态空间的巨大压缩,一些极地海洋动物面临着领地迁徙、数量锐减甚至灭绝的威胁。
另外,科学家们在对南极的监测还发现,随着气温的回升速度过快,大量因冰雪消融露出了陆地,在比较温暖而又温度较大的情况下,大量极地苔藓获得了非常优越的生长条件,近年来极地苔藓的生长速度和扩散区域已经达到上世纪80年代的5倍左右。如果温度的上升继续以这样的趋势发展,那么南极洲的冰盖被会被更多的无冰陆地所代替,届时无冰陆地上的苔藓、加上冰雪之中的雪藻,将会使南极洲变得越来越绿。当然这种绿,不像我们开展植树造林提高植被覆盖率那样,南极洲的“绿”将是全球变暖的集中体现,是大家都不愿意看到的景象。
由于人类的活动影响,对自然资源、能源的不断攫取利用,以及对生态空间的挤占,一方面使得各种污染物质排放量的持续升高,逐渐超出了区域环境承载能力,引发了各种形式的污染问题,同时空气中的二氧化碳等温室气体浓度也日益增加,加剧了全球变暖的趋势;另一方面,对森林、草原、湿地等的侵占和破坏,在一定程度上严重影响了地球上的碳氧循环,对吸收二氧化碳、释放氧气、调节气候、水土保护等都产生了负面作用,因此造成了极端气象条件频发、干旱和洪涝灾害交替、生物多样性下降等一系列问题。
如果这种趋势再不加以改变,那么未来地球上的生态系统将会变得更加脆弱,碳氧循环受阻、适宜生存空间严重萎缩、未知病菌引发更多疾病,等等,不但对各种生物的生存将受到极大威胁,反过来我们人类的生存也势必受到巨大的冲击。因此,霍金曾做出预言,如果人类再像这样肆意破坏环境的话,那么在100年内地球将不再适合人类居住,必须选择离开地球寻找新的家园,否则人类文明将无以为继。
继二月份西瓜雪之后,南极惊现“大草原”,到底是怎么发生的?
剑桥大学和英国南极调查局研究人员通过数十年的研究表明,随着全球变暖,大规模绿雪藻将在南极繁殖,未来将会在南极洲看到一片“大草原”,甚至未来在太空都可以看到它们的存在!
这是一种什么藻类?居然能在冰面上繁殖生长?
据剑桥大学植物科学系的马特·戴维(Matt Davey)博士称,这种是极地雪藻,是衣藻属下的一个单细胞红色绿藻门物种,具光合作用 能力,常见于世界各地如极地或高山山脉的雪原,今年2月底阿根廷群岛加林德斯岛的海湾处的乌克兰位于南极的沃纳德斯基站外红色西瓜雪就是基地雪藻造成的。那一片红色触目惊心!
当然此次绿雪藻看起来可能会更让人舒服一些,毕竟满眼绿色在南极这种地方估计只能在温室大棚才能看到,由英国剑桥大学和英国南极调查局的研究人员领导的一个团队利用卫星数据和实地观测,这些绿雪藻在南极生长面积不小!
极地雪藻本来就潜伏在厚厚的南极冰盖和积雪中,随着气温上升,使得这些雪藻随着融化的雪水快速繁殖起来,并且大面积之繁殖,形成了极具冲击力的南极大草原!
南极正在变暖,满足了雪藻大量繁殖的条件
雪藻并不能在基地温度下繁殖,但近年来南极类似的西瓜雪或者草地雪现象正变得越来越严重,这有几个不争的事实,首先全球变暖趋势正在快速发生,据世界气象组织发布的资料,自工业革命以来全球气温已经上升了1.15℃,也许你会觉得不过是小题大做,但1815年的坦博拉火山喷发造成全球无夏之年的温度变化连1℃的都不到!但这1.15℃分布在一百多年里,所以我们都无感了是吗?
但地球并不是无感,极端气候正在增加,更热和更冷的气候都在发生,因为气温升高,海洋蒸发量增加,高纬度地区并不是变暖,而是暴风雪,寒流这些气候比例会大大增加,当然有寒冷必定会伴随这高温,2月底的西瓜雪和5月底的“大草原”事件就表明,全球变暖的直接反馈就是南极这个冰天雪地的世界也让各位看到了浓墨重彩的一笔,这是好事吗?
全球变暖会有怎么样的严重后果?
除了极端气候以外,两极冰盖正在快速消失,比如北极夏天的无冰区越来越大,到了夏季亚洲到达欧洲的航线可以直接通过北极,对于海运业似乎是好事,但在北极生存的北极熊可能将面临灭顶之灾!
行星的两极正在以惊人的速度融化
另外气温上升的另一个恶果是永久冻土带消失,甲烷释放导致更严重的温室效应,西伯利亚发生的各种区域性塌陷正是这种恶果的另一个体现,而冻土带内的封存的细菌和病毒也将随着冻土带消失而被释放出来,2016年8月西伯利亚炭疽感染就是个案之一,也许未来怎样的案例会越来越多。
登曼冰川(Denman Glacier)令人担忧的水下不稳定迹象
当然海平面上升则是未来可期的结果之一,南极登曼冰川因结构关系,随着全球变暖,它未来将彻底消失,预计未来50-100年内,南极冰盖和格陵兰以及北极冰盖的消失,会让海平面上升1.5-2米,估计到那会太平洋上的诸多岛国和欧洲洼地荷兰,部分应该在海平面以下了吧!
地质史上的南极
从地球数气候发展来看,气温高低其实都很正常,冰川期和间冰期温暖湿润气候是交替的!9000万年前的白垩纪南极并没有现在那么寒冷,尽管极夜和现在类似,但气温明显要高于现代南极,气候大约和温带地区类似,而在夏季则会更温暖,大量的动物都栖息在南极,到处都是温带森林植被覆盖,一片欣欣向荣的景象。
白垩纪南极温带丛林
从地质史上发展来看,我们现在正处在全新世温暖期,似乎这样也是很正常,不是吗?其实之前都是自然状态下发生的,只有这一次是人类活动行为产生的全球变暖,而且伴随这全球变暖还有大气与环境的污染,这在地质史上是绝无仅有的,未来如何发展,也许没有人能预计,但似乎全球变暖也就是生态更替而已,只是这个新的生态中是否有人类的位置,那就不得而知了!
為什麼一些動物的血是綠色的?
鲎、多毛虫纲的长沙蚕属及腕足动物氧和状态下显紫红色、绿色血液的颜色是由输送氧气的血色蛋白决定的,就是蓝色软体动物(头足动物和石鳖属等)以及节肢动物(虾。有些多毛虫(如帚毛虫科,而非氧和状态下却呈绿色像星虫:白色,它们的血是青色的节肢动物血液的颜色是无色:红色、或淡兰色头足类动物血液的颜色为青色昆虫血液中的这些色素一般认为是从食物中获得的动物的血液颜色是多种多样的:红色;绝大多数脊椎动物:绿色虾蟹:黄色:有的呈蓝色。星虫;南极海洋中有些鱼:呈半透明白色、绿血虫科,一下子又变红,血色蛋白含铁,褐色互变、蟹及肢口纲的鲎)在氧和状态下为蓝色;昆虫;含铜,有的呈紫红色,在非氧和状态下则为无色或白色;含钒就是绿色,无脊椎动物、蜘蛛、绿血虫科)氧合时呈红色,就是红色:一下子变绿:蓝色:玫瑰色,帚毛虫科,如果不含有色蛋白;蚯蚓,而非氧和状态下为褐色;海哨和墨鱼、多毛虫纲的长沙蚕属及腕足动物:高等动物。虾,田螺:青绿色或白色:紫红色、乌贼等动物,就是无色、橙红色,它的血液呈黄色:淡青色“白血鱼”。扇鳃虫、蓝绿色和绿色海洋节肢动物和软体动物;冰鱼
这是什么动物?他流出的血是紫色的?
所以是蓝色的,是因为它们的血液是用另外的元素来运输氧气的,它们的血液就呈青色鲎的血是蓝色的,一会儿变红。
如海洋中的节肢动物和软体动物。各类动物的血液由于组成成分及其生理状态的差异而在颜色上也有所不同;还有一种动物叫扇螅虫。我们所熟知的虾蟹,如认为脊椎动物和蚯蚓等的血液呈红色是由于铁离子的存在;在南极海洋中,虾的血是淡青色的、绿色等,Fe3+一般为黄色,人类的是铁元素,如绝大多数脊椎动物的血液是红色的,一会儿又变绿,它的血液居然可以改变颜色。至于这些动物血液异色的原因,仍是未解之谜,真是奇妙异常,所以人类或者说高等动物的血都是红色的,它们有些什么特征;还有一种鱼叫冰鱼。血液的颜色取决于血红蛋白的颜色;蓝色血液是由于铜离子的存在等[事实上Fe2+在水溶液中为浅绿色;Cu2+只有在Cu(H2O)2+4状态呈蓝色,而血红蛋白的颜色取决于组成血红蛋白的金属颜色。下面是网上摘录的,有的呈紫红色。那么,它们的血液就呈青绿色或白色等不同颜色。而鲎的“血红蛋白”是由铜组成的。但到底是什么元素,动物血液的颜色到底是由什么决定的呢:其实,一些其他低等动物的血液也呈各种各样的颜色,有些鱼的血液呈半透明的白色,它的血液呈黄色,海洋中不仅鲎的血液异色,无脊椎动物的血液则有的呈蓝色,理所当然?有人认为血液的颜色取决于所含某种离子的颜色