核辐射与森林腐烂

2016/8/26 13:57:42

在切尔诺贝利地区，科学家们发现一种罕见现象，森林的腐烂和土壤的自我更新出现异常，在核辐射几十年之后，不仅是这里的植物、动物受到影响，连微小生物也不例外，昆虫、微生物和真菌都表现得怪异。

1986年4月26日，前苏联切尔诺贝利核电站发生核爆炸，放射性核物质污染了东欧58000平方英里的土地。在以核电站为圆心、半径30公里的范围内，当局设立了切尔诺贝利隔离区，隔离区内禁止人类居住，当然无从避免地，还是有极少数人生活在其内。

将近30年之后，这场人类历史上史无前例的核灾难造成的后果，今天还能感觉到。隔离区内的动物和植物依旧表现出直接或者间接遭受核辐射后的中毒现象。

在切尔诺贝利周边生活的鸟类，大脑明显比其他地区的同类鸟更小；在这里，树和灌木的生长速度也更慢；各种昆虫，其中包括最典型的蜜蜂、蚂蚱和蝴蝶，单位面积内的数量也比其他地方少很多。此外，狩猎动物例如野猪和鹿，一旦经过辐射，就算后代迁徙到很远的地方依旧备受影响。科学家们发现切尔诺贝利隔离区之外的野猪，有的甚至是从德国捕捉到的，依旧表现出遭遇危险水平的核辐射后的异常。

然而，这些都不是最新的令人担心的问题，科学家们现在关注的是：环境或许有根本性变异。一项在权威环境杂志《生态学》上发表的最新研究显示，有证据显示在隔离区内，关于生物分解的腐生物，其中包括微生物、真菌以及一些小型昆虫也表现出遭遇核污染后的“异状”。这些生物在任何生态系统中都是最基本的组成部分，它们负责回收死亡有机体内的有机物质，使其重新进入土壤。研究人员认为，如果连腐生物都出现异常，就表示生态系统的基础或者根本有问题，对整个系统会造成持续、严重的影响。

研究小组是在一次野外考察中发现以上问题的，尽管这个小组从1991年开始一直在研究切尔诺贝利隔离区内的污染状况。核泄漏发生后的几年时间内，很多森林出现异常，一些巨大的树木死亡，还有著名的“红森林现象”———在一定范围内，松树全部变红，然后很快死亡。虽然这些树已经死亡了很长时间，但是因为树干的腐烂过程需要时间，导致科学家们最近才意识到，这些已经死亡的树，就算在15年到20年之后，也没有开始腐烂！

这种现象令人难以置信。正常状态的森林里，树木死亡后腐烂过程就立刻开始，一般在5年之内树干会倒地，倒下后的树干腐烂速度进一步加快，微生物和昆虫把树木中的物质变成能量消耗，残余部分则回归自然，根据环境下温度和湿度的不同，树干的腐烂过程在2年到10年之内完成，极端的情况可能需要更长时间，但是好像被时间胶囊包裹着不曾发生分解是不可能的。所以当研究人员意识到在隔离区内一些死亡的树，除了树干上爬着少数蚂蚁外几乎原封不动，都震惊了。

美国南卡罗莱纳州大学的生物学家蒂姆斯是这项研究的主要领头人，也是研究报告的主要作者，他说：“看到这种情形的时候有恐惧的感觉，好像时间在这里停顿了，一切都不会改变，连死亡都不会死亡。要知道在世界上大多数地方，一棵死亡的树会在10年时间内变成比锯末还要微小的粉尘。但是在这里，自然的基础规律都遭到背叛。”

这些树干不但没有断裂、腐烂，看上去还好像是昨天才倒下，上面没有青苔和真菌，也没有小虫子忙碌的身影。这代表着整个森林自我更新的状态出现异常，分解过程被冻结了，除了树干，还有一个证据是被辐射的地区，地面落叶也明显增多，这说明对于树叶的分解也是一样减速了。这种“石化”的森林，预示的是更大、更可怕的画面。

在那次野外考察之后，研究小组又进行了多次实地考查并进行了相关实验。他们发现在隔离区内，尤其是当年核辐射程度高的地区，森林地表的落叶厚度是附近地区地表落叶厚度的至少3倍，核辐射越严重的地方，落叶的厚度也越厚。当然，仅凭这个还不能断言落叶的分解出现问题，进而推测树干的分解也有问题。

为了确定猜测，研究小组定做了600个网眼袋，在其中装满落叶。这些落叶是在未受核污染的地方收集的，分别来自橡树、枫树、桦树和松树4个树种。把树叶放进口袋之前，研究人员都仔细检查，确保里面没有任何昆虫，这样做是为了确保没有外界带进来的昆虫干扰实验结果。完成这项工作后，他们又把300个装满树叶的口袋用女式丝袜罩住，这么做是不让昆虫进入，只有微生物和真菌能进行分解，而另外300个袋子没有用丝袜罩住，这样昆虫也能从网眼自由出入，意味着除了微生物和真菌外，昆虫也能加入分解工作。

然后就好像海盗把自己的宝藏藏起来一样，研究人员把600个口袋放在隔离区内。在隔离区里，根据辐射程度不同还被划分成不同小块，最边缘的一些地方核辐射几乎可以忽略不计。这些口袋被平均放置在辐射程度不同的地方，放口袋的每个位置都是随机挑选的，然后牢记其位置，这项工作相当费时。之后研究人员们等待了整整一年的时间，一年的时间已经足够微生物、真菌和昆虫完成它们的工作。

结果很能说明问题：在隔离区外围那些几乎没有

核辐射的地方，口袋里的树叶分解程度达到70%以上，研究人员把口袋从地上捡起来的时候，里面的物质好像粉尘一样跌落，最后口袋里物质的重量只有原来重量的10%。

但是在辐射较为严重的地方，口袋的重量竟然还是原来重量的60%到70%。科学家们又对比了网眼袋和用丝袜包裹的口袋，发现在不同地区，两者的分解情况都差不多，这说明尽管在树叶的分解过程中昆虫发挥了很大作用，但是微生物和真菌的角色才是至关重要的。在辐射严重的地方，很多被丝袜包裹的口袋内，树叶的分解程度也很低，这说明，真菌和微生物也没有按要求完成工作。因为口袋的数量足够多，同时分散的面积足够大，这项研究基本上能控制外部因素的影响，例如空气中的湿度、温度以及森林土壤成分的差异。在排除这些外部因素后，科学家们认为，不同口袋中树叶腐烂程度的差异完全是因为辐射程度造成的。

蒂姆斯说：“这项实验的中心思想是为了证明，30年前的核辐射至今仍在影响腐生物的工作，阻碍了表层土上面落叶正常的生物分解过程。这意味着落叶中的营养物质不能重新回归到土壤中，这很可能是造成辐射严重的地区树木和灌木生长速度明显缓慢的原因，很显然，树木和灌木们不能从土壤获得足够养分。生活在这些林区中的鸟类，因为无法获得足够的食物，也许是造成其大脑体积相对较小的原因之一。”

其他研究也显示，因为气候变化和缺乏管理，在隔离区内有极高的森林火灾隐患，蒂姆斯表示，一旦这里发生森林火灾，地表更多的未腐烂落叶会助长火势，比一般的自然火灾更凶猛。火势难以控制是一方面，另一个问题是在几十年的时间里，已经有很多放射性物质存在于树木内，这些被科学家们称为放射性核素的物质暂时对周边环境没有太大危害，可是一旦隔离区内出现火灾，锶90，铯137，钸238和其他核物质就有机会被释放并随着风散播到隔离区之外。

而且，目前我们没有对此没有任何对策，只能靠管理人员和工作人员经常在隔离区内巡查，把一切可能的火灾隐患消除。此外研究者们也开始与日本的核专家合作，希望了解在日本福岛核电站的隔离区内，会不会出现类似的情况。

越来越多的研究人员担心，未来数年在切尔诺贝利发生的森林火灾将又是一次灾难。那次可怕的事故虽然已经过去将近30年，但是对未来还有新威胁。