核弹试验产生的放射性碳已经到达海洋最深处学术资讯

1957年，美国在内华达试验场进行了一次重达3.7万吨的“普里西拉”核试验。

据《地球物理研究快报》杂志上的一项最新研究称，科学家们在一些栖息在海沟（包括马里亚纳海沟，海洋最深的地方）内的甲壳类动物的肌肉组织中发现了放射性碳，这表明20世纪核试验释放到大气中的放射性碳已经到达海洋最深处。

研究中提到的放射性碳即碳14，它是宇宙射线与大气中的氮相互作用时自然生成的，其含量远低于非放射性碳。在20世纪50年代和60年代进行的热核武器试验中，当核弹释放的中子与空气中的氮发生反应时，大气中的碳14含量增加了一倍。这种“炸弹碳”的含量在20世纪60年代中期达到顶峰，然后随着大气核试验的停止而下降。到20世纪90年代，大气中的碳14水平已经比测试前的水平下降了20%左右。

自20世纪50年代末以来，海洋表面的生物已经将这种“炸弹碳”吸收并融入到构成它们身体的分子中。科学家们分析了2017年从热带西太平洋的马里亚纳、穆萨和新不列颠海沟（深达地表以下11公里）收集到的片脚类动物（一种小型甲壳类动物，生活在海洋中，以死去的生物或海洋碎屑为食）。令人惊讶的是，研究人员发现，片脚类动物肌肉组织中的碳14含量远高于深海有机物中的碳14含量。然后，他们分析了片脚类动物的碳14肠道含量，发现这些含量与从太平洋表面采集的有机物质样本中估计的碳14含量相符。这表明，片脚类动物有选择地以从海洋表面掉落到海底的碎屑为食。

以上研究表明，人类污染已经通过类似方式迅速地进入到食物链中，并进一步到达了深海。“尽管海洋循环需要数百年的时间才能将含有‘炸弹碳’的水带到海沟，但食物链的速度要快得多。”中国科学院广州分院的地球化学家、这项新研究的主要作者王宁（音译）说。

密歇根大学地球与环境科学副教授Rose Cory在一封电子邮件中说，这项新研究表明，深海海沟并非与人类活动隔绝。通过使用“炸弹碳”，科学家可以探测到人类活动在最遥远、最深的海洋深处的指纹，以及这些生物的主要食物来源是表层海洋中产生的碳，而不是附近沉积物中沉积的局部碳，并且海沟中的片脚类动物已经适应了那里的恶劣环境。

Cory说：“这里真正新颖的不仅是表层海洋的碳可以在相对较短的时间内到达深海，还表明表层海洋产生的‘年轻’碳正在为深海海沟中的生命提供维持生命的燃料。”

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编译：花花

审稿：阿淼

责编：张梦

期刊来源：《地球物理研究快报》

期刊编号：0094-8276

原文链接：

https://www.eurekalert.org/pub_releases/2019-05/agu-rcf050819.php