有人的地方就有江湖，有江湖的地方就有污染。

地球上是否存在未受人類活動(dòng)影響的一方凈土？

答案是“存在”。

那么問(wèn)題又來(lái)了，這塊凈土在哪里？

2020 年 6 月 1 日，一組來(lái)自美國(guó)科羅拉多州立大學(xué)和澳大利亞氣象局的研究人員在《美國(guó)科學(xué)院院報(bào)》上發(fā)表了一篇題為 Airborne bacteria confirm the pristine nature of the Southern Ocean boundary layer（空氣中的細(xì)菌證實(shí)了南冰洋邊界層的原始性質(zhì)）的論文，用數(shù)據(jù)證明：位于澳洲南部與南極洲之間的南冰洋上空擁有著地球上最干凈的空氣。

南冰洋：有爭(zhēng)議的第五大洋

判斷空氣干凈不干凈，自然是要看成分。

實(shí)際上，大氣中普遍存在著多種多樣的微生物，其種類和數(shù)量隨地區(qū)、海拔、季節(jié)、氣候等因素而有不同，同時(shí)也會(huì)對(duì)生態(tài)產(chǎn)生潛在的影響。

按道理，公共場(chǎng)所、醫(yī)院、宿舍、城市街道的空氣中，微生物含量最高，而在大洋、高山、森林等地上空的空氣中微生物含量就相對(duì)少很多。

不過(guò)，究竟真實(shí)情況如何，還是要靠數(shù)據(jù)說(shuō)話?；诖?，研究人員將目光聚焦于南冰洋上空。

等一下，我只聽(tīng)過(guò)北冰洋，南冰洋是什么洋？

雷鋒網(wǎng)了解到，南冰洋（Southern Ocean 或 Antarctic Ocean）也叫南大洋或南極海，圍繞著南極洲，是南緯 50° 以南的印度洋、大西洋和南緯 55°-62° 間的太平洋海域。

南冰洋是世界上第五個(gè)被確定的大洋、唯一一個(gè)完全環(huán)繞地球卻未被大陸分割的大洋，也是一片有爭(zhēng)議的大洋——2000 年，國(guó)際水文地理組織確定其為一個(gè)獨(dú)立的大洋。不過(guò)，由于每個(gè)大洋都應(yīng)有其對(duì)應(yīng)的中洋脊，依據(jù)這一標(biāo)準(zhǔn)，有學(xué)者至今不承認(rèn)南冰洋這個(gè)稱謂。

了解了研究對(duì)象后，現(xiàn)在說(shuō)一說(shuō)研究方法。

當(dāng)前，主流的大氣氣溶膠來(lái)源測(cè)定方法為高通量測(cè)序，這種方法主要用于陸地上空大氣，對(duì)于海洋上空生物氣溶膠的多樣性、分布等數(shù)據(jù)的測(cè)量仍然比較有限。

因此，研究人員采集了夏季南北洋上空大氣邊界層的空氣，并對(duì)過(guò)濾所得的樣本進(jìn)行細(xì)菌概況分析。研究人員使用了 DNA 測(cè)序和來(lái)源追蹤，輔以大氣反向軌跡分析，旨在確定細(xì)菌的來(lái)源、組成以及數(shù)據(jù)背后可能有的更深層含義。

實(shí)際上，上述樣本是在 2018 年 1 月 12 日至 2 月 19 日期間澳大利亞海洋國(guó)家基金（MNF）的研究船航行期間收集的。

當(dāng)時(shí)，航行船從澳大利亞塔斯馬尼亞島港口城市霍巴特（Hobart）啟航，航行至距南極冰緣不到 40 公里處（緯度為 66.46 ° S）返回。下圖展示了具體的航行圖。

地球上最干凈的空氣

經(jīng)過(guò)分析，研究人員得到了以下幾方面結(jié)論。

第一，氣溶膠來(lái)源方面，海洋細(xì)菌占主導(dǎo)，且隨緯度變化呈現(xiàn)種類差異。

具體來(lái)講，按緯度可分三個(gè)區(qū)域：

• 44.2-50.7 ° S：以擬桿菌為主（45.5%）；

• 54.1-62.0 ° S：以變形菌（50.9%）和擬桿菌（46.3%）為主；

• 64.6-65.4 ° S：以變形菌（90.1%）和擬桿菌（7.8%）為主。

值得關(guān)注的是，樣本中細(xì)菌的 50 個(gè)主要擴(kuò)增子序列變異中，有 45 個(gè)來(lái)源于海洋，其余 5 個(gè)與土壤或淡水來(lái)源有關(guān)。

另外，研究人員收集了淺層海水、深層海水、海洋沉積物、澳大利亞和南極土壤、淡水、污泥和人類糞便樣品，與氣溶膠樣品進(jìn)行對(duì)比，發(fā)現(xiàn)氣溶膠主要以受海洋的影響為主，土壤（0-0.06％）、淡水（0-0.03％）和人類糞便（0-0.03％）的影響微乎其微。

第二，氣溶膠多樣性方面，從北至南，多樣性數(shù)值呈現(xiàn)下降的趨勢(shì)。

其實(shí)這點(diǎn)不僅再次印證了第一點(diǎn)，也符合常識(shí)——越靠近南極、遠(yuǎn)離澳洲大陸，人類活動(dòng)的影響自然也就越小。

第三，氣溶膠影響因素方面，緯度、氣溫和水溫與多樣性數(shù)值呈強(qiáng)正相關(guān)，其他氣象因素?zé)o顯著相關(guān)。

具體來(lái)講，為避免影響因素間的互相關(guān)效應(yīng)，研究人員對(duì)下圖中每個(gè)因素都進(jìn)行了單獨(dú)的多變量分析，結(jié)果表明南冰洋區(qū)域上空的氣溶膠主要受緯度影響，其次是溫度影響。

而我們都知道，緯度越高，空氣和水的溫度都越低。也就是說(shuō)，溫度還是受緯度的制約，其實(shí)這一點(diǎn)也說(shuō)明該地區(qū)并不受到人類活動(dòng)的影響。

不難看出，這一區(qū)域幸運(yùn)地躲過(guò)了人類活動(dòng)帶來(lái)的大量污染，是全球極為罕見(jiàn)的不受人為影響的區(qū)域之一。

6 月 5 日是世界環(huán)境日，也許污染環(huán)境已然成為人類社會(huì)發(fā)展繞不開(kāi)的問(wèn)題，但我們也應(yīng)時(shí)常放慢腳步，敬畏自然。

引用來(lái)源：

https://www.pnas.org/content/early/2020/05/28/2000134117

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