回旋镖打回来了？南极冰川正加速“吐”出人类当年的污染物
发布时间：
2026-09-08 19:51
来源：
中国环境APP
在大多数人的认知里，南极是地球上最后一片净土：纯净、遥远、亘古不变。
它虽然与人类密集区远隔万里，但并非与人类活动毫无关联，反而记录并承受着全球人为排放和气候变化的共同影响。
“在过去很长一段时间里，南极冰冻圈通常被视为污染物的储库。”北京大学城市与环境学院博雅博士后周诚真告诉中国环境报记者，“污染物能够随大气环流跨越很远距离，从工业排放地区迁移到南极，随后沉降并储存在冰雪、土壤和植被中。稳定的冰层，使这些物质能够被长期封存。”
但全球气候变暖正在打破这种相对稳定的状态。周诚真及其团队发表于《美国国家科学院院刊》（PNAS）的研究，揭示了一个值得人们警醒的事实：这个巨大的“储库”可能正加速释放过去封存的污染物。
被重新激活的历史污染物
南极半岛是地球上变暖最快的地区之一。数据显示，南极半岛的变暖速率是全球平均水平的6倍。过去20年，南极冰盖总体以每年约1300亿吨的速率损失冰量。
“南极冰盖的体积非常大，占世界陆地冰量的90%和60%以上的淡水，比北极大得多。这意味着它的物质储量也很多。如果以最严重的情况考虑，一旦它全部都融化了，释放出的物质量可能会很大。”周诚真说。
“以汞为例，据我们的研究模型估算，工业化以来，进入南极半岛陆架的总汞通量增加约570%。如果只看与气候变暖直接相关的再释放过程，冰川消融驱动的陆源汞释放通量增加了550%，是最显著的变化之一。”他提醒道，“也就是说，过去排放并储存在南极的‘历史汞’重新进入了活跃的环境循环。”
据了解，冰川消融所动员的汞主要包括两部分：一部分是过去经大气沉降进入积雪和冰川的汞；另一部分是冰川退缩、地表暴露和侵蚀过程中，从基岩、土壤、陆源碎屑等地质来源汞。其中既包含工业化以来积累的历史人为汞，也可能包含自然地质来源的汞。
“汞具有持久性、远距离迁移能力和潜在神经毒性。无机汞进入海洋后，在适宜的微生物、氧化还原和有机质条件下，部分可能转化为更容易被浮游生物吸收和富集的甲基汞，随后沿‘浮游植物—磷虾—鱼类—海鸟和海洋哺乳动物’的食物链逐级传递。”周诚真说。
不过，公众没有必要因此“谈海鲜色变”。周诚真特别指出：“这个过程并不是简单的‘环境释放越多，生物体内汞毒性就按相同比例增加’，而是受到汞形态、微生物过程、生态群落和食物网结构共同控制。不能从这项研究直接得出‘海鲜不能吃’的结论。从正规渠道购买产品、保持食物种类多样，孕妇、儿童等敏感人群遵循权威膳食建议，是更科学的应对方式。”
“我们想真正发出的警示是：气候变化可能重新激活历史污染物，使过去的污染排放在多年甚至上百年后再次产生环境影响，从而延长污染治理和生态恢复所需要的时间。”他说。
现有研究显示，除汞以外，铅、砷等重金属污染物，甚至还有微塑料、全氟辛烷磺酰基化合物（PFOS）等新型污染物，也可能会从南极冰层当中释放出来。例如，英国南极考察处研究人员曾从位于南极两个偏远冰川的三个营地附近采集雪样进行分析。结果显示，每升雪中含有73至3099粒不等的微塑料。95%的微塑料小于50微米，也就是大多数人体细胞的大小。
如果用一句比喻来形容，这些污染物是人类亲手掷出，在冰川中“寄存”后，突然以一种意想不到的速度迅速又飞回来的“回旋镖”。
天然的生物肥料
并非冰川释放的一切都是有害的。
“冰川融水还会携带有机质、矿物颗粒以及铁等营养元素进入海洋。这些物质可能刺激海洋初级生产力、改变浮游植物群落和颗粒物沉降过程，影响南极海洋对大气二氧化碳的吸收。”周诚真说。
南大洋是典型的“高营养盐，低叶绿素”海区，铁是南大洋初级生产的关键限制元素。此前，为减轻全球变暖威胁，一些科学家提出了一种地球工程策略——海洋铁施肥计划，即通过人为干预，在某一些铁限制的海域添加铁元素刺激浮游生物生长以增强二氧化碳吸收能力，以调节气候变化。
有研究发现，随着南极的气候变暖和冰川融化，冰中蕴藏的铁元素将被释放到附近海域，从而促进浮游植物生长。而浮游植物会在生长过程中，通过光合作用吸收二氧化碳。从这个角度来看，冰川融水释放的铁在一定程度上起到了给“海洋施肥”、减少温室效应的作用。
表面上看起来，随着冰川融化的速度加快，输入海洋的铁越多，南大洋吸收二氧化碳的能力可能越强，似乎对气候变暖形成了一个完美的负反馈——地球自己在“自然铁施肥”降温。
但事情并没有这么简单。学界有人曾对这一设想提出质疑。一项发表在《通讯-地球与环境》的研究发现，冰架融水向周围海域提供的铁元素远低于之前的预期，指出冰川融水可能不是南大洋铁元素的主要来源，这可能会影响人们对南大洋碳循环的理解，并需要重新评估气候模型。
“关于冰川融水对海洋中铁储库的贡献仍有待进一步研究，我们还需要更多的观测证据来支持。”周诚真告诉记者。
气候治理应与污染物治理相结合
如前所述，冰川的加速融化，在输送滋养海洋生命的养分的同时，也加速释放出了历史污染物。这份来自自然反馈的好坏参半的“盲盒”，最终会打开怎样的世界很难预判。
“一方面，目前应该还没有相关研究对冰川融化做总体物质释放通量的观测。”周诚真告诉记者，“另一方面，要判断物质释放后会对生态系统产生正面还是负面效应也很复杂，需要对其浓度大小、形态稳定性等做解析。”
此外，由于气候变暖的速度已经超过工业革命之前的地球节律，南极的生态系统正在被重塑，未来面临着诸多不确定性。而这种未知的不确定性与人类的不合理活动恐怕难以撇清干系。每年超过400亿吨的二氧化碳排放量，正在以前所未有的速度改变大气成分，影响着冰川融化的节奏。
“人类是否能适应这个由自己亲手改变的环境？”采访中，周诚真提出的这个问题值得深思。
过往的现实已无法改变。但未来，是由当下书写的。周诚真认为，当前最紧迫的是把气候治理和污染物治理结合起来。
“气候政策关注温室气体和冰川消融，污染治理关注当前的人为排放。”他说，“但我们的研究表明，两者实际上存在紧密联系。即使新的汞排放逐步下降，气候变暖仍可能通过冰川消融和侵蚀重新释放历史汞，延缓环境汞污染的恢复进程。”
他认为，将冰冻圈纳入全球污染物收支模型和气候风险评估将有助“减污降碳”的协同发展。“现有模型通常较重视大气沉降，却可能低估冰川、冻土和土壤中历史污染物的再释放。未来的评估不能只计算‘今天排放了多少’，还应计算‘过去储存的污染物正在重新释放多少’。”
同时，还应建立贯通大气、冰川、海洋和生物的长期观测体系。“只有打通从污染物储存、再释放到生态暴露的完整证据链，才能准确判断风险。”他说。
他还认为，南大洋保护不能只关注捕捞强度和保护区面积，还应把气候变化与跨境污染物循环纳入统一治理，加强各国在极地监测、数据共享、渔业资源评估和生态风险预警方面的合作。
“污染没有真正意义上的地理边界，气候政策、污染治理和海洋保护也不能再各自为战。”周诚真说，各国、各地区应根据自身发展阶段和产业基础，通过改进生产工艺、完善污染控制设施、提高能源利用效率和逐步优化能源结构，降低单位产出的重金属污染物及温室气体排放。国际社会则应加强资金支持、技术转让和人员培训，帮助相关国家实现公平、渐进的绿色转型，从而同时减少新污染物进入环境。
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