自然科普:人類與自然共同恢復的五大著名環(huán)境災難
來源:新浪科技
發(fā)布時間:2021-02-22
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鳥類與哺乳動物為人類重返日本福島鋪平道路。鳥類與哺乳動物為人類重返日本福島鋪平道路。

  新浪科技訊 北京時間2月22日消息,據(jù)國外媒體報道,自工業(yè)革命之后,人類活動越來越糟糕:物種滅絕加速、核災難頻發(fā)、萬年來維持地球氣候穩(wěn)定的大氣層也在發(fā)生變化。值得一提的是,大自然總是試圖設法彌補,好比“野火燒不盡,春風吹又生”。但是很多情況下,人類造成的傷害太嚴重,大自然有時候也無能為力。

  但希望猶在。通過將我們的創(chuàng)造力和資源投入到基于科學的恢復項目中,我們可以彌補大自然的適應能力——甚至提高大自然的適應能力。以下的五個災難案例表明,與地球搭檔需要耐心,更需要虛心。不過,過去的共生繁榮帶來的啟發(fā)或許是保持地球健康以及避免未來劇變的關(guān)鍵。

  日本福島

  恢復啟動時間:2011年

  進度:部分完成

  災難背景:2011年3月11日,日本發(fā)生有記錄以來最強烈的地震。地震發(fā)生41分鐘之后,第一波海嘯襲擊了福島第一核電站。之后的96小時內(nèi),三個鈾燃料芯熔化,使近400平方英里面積暴露在強輻射之下。大約有16000人死于合并災難。福島第一核電站事故,也是繼切爾諾貝利之后,最嚴重的核泄漏事故。

  恢復:銫-137這類的核副產(chǎn)物需要數(shù)十年時間才能衰變?yōu)楦臃€(wěn)定的元素,所以人類必須承擔其沉重的責任。日本政府和核電站所有者已經(jīng)清除了表層土壤,并在整個區(qū)域內(nèi)散布了鉀,以取代原本可能被植物吸收的放射性粒子。今天,混凝土屏障和一英里長的“冰墻”(冰凍的泥土),很大程度上阻止了太平洋海水在反應堆建筑物周圍流動。到目前為止,類似的堡壘建筑已經(jīng)在發(fā)揮作用:福島農(nóng)業(yè)技術(shù)中心的日常檢測顯示,當?shù)厥称窐颖痉蠂栏竦陌踩珮藴省?/p>

  事故現(xiàn)場的某些部分仍是一片令人難忘的景象,廢棄的咖啡館柜臺上仍散落著翻開的雜志。不過隨著時間的流逝,被疏散的人員,和數(shù)量已經(jīng)在下降的動物,又陸續(xù)回到這里。生態(tài)學家在該地區(qū)放置的攝像頭記錄到野豬、貉子和其他十幾種哺乳動物。鳥類也表現(xiàn)出驚人的適應能力。波莫納加州州立理工大學的環(huán)境毒理學家安德里亞·阿里庫提說,盡管雛燕的數(shù)量仍較低,但是針對雛燕的初步研究顯示,遺傳傷害比較有限。這對于其他地方的放射性生態(tài)系統(tǒng)而言,或許是一個好兆頭。阿里庫提說:“隨著人類社區(qū)逐漸重建起來,經(jīng)常在屋檐下筑巢的家燕也陸續(xù)歸來。災難之后,你會發(fā)現(xiàn),人與自然之間的聯(lián)系是如此緊密?!?/p>

  日本或許需要200年時間才能徹底停用福島核電站。但是,這一代價巨大的災難已經(jīng)促使其他國家逐步淘汰核電站。例如,德國有望在2022年之前停用全部的17個核電站設施。

莫桑比克戈龍戈薩國家公園的重生為當?shù)鼐用駧硇碌慕?jīng)濟活力。莫桑比克戈龍戈薩國家公園的重生為當?shù)鼐用駧硇碌慕?jīng)濟活力。

  莫桑比克戈龍戈薩國家公園

  恢復啟動時間:1995年

  進度:接近完成

  災難背景:1972年,生態(tài)學家肯尼斯·廷雷飛越莫桑比克的大裂谷時,他看到的是一片繁榮景象。根據(jù)廷雷的估計,將近一百萬英畝的戈龍戈薩國家公園是超過30000多種大型食草動物的家園,包括水牛、牛羚和大象,以及數(shù)百頭獅子。但是1977年,在莫桑比克結(jié)束了近500年的葡萄牙殖民后,該非洲國家爆發(fā)內(nèi)戰(zhàn)。雙方一直到1992年才休戰(zhàn)。彼時,戰(zhàn)爭已導致100萬人死亡,參戰(zhàn)人員屠殺了大量哺乳動物,以為士兵提供食物,為戰(zhàn)爭提供資金。部分哺乳動物種群數(shù)量減少90%以上。

  恢復:巨大的損失促使人們就生態(tài)復原開展雄心勃勃的實驗。就其本身而言,廣闊的洪泛區(qū)擁有肥沃的土壤和豐沛的降水,可以為大羚羊這些小型食草動物提供優(yōu)質(zhì)的牧場。但是,盡管有些物種恢復迅速,但斑馬和河馬這些大型的野生動物的種群數(shù)量恢復仍需要借助外力。最初的管理工作雖始于1995年,但一直到2008年,莫桑比克政府和美國非營利機構(gòu)Carr Foundation才同意合作,制定一項長達十年的計劃:戈龍戈薩生態(tài)復原項目,以加強生物多樣性。人們在這里圍出一片15000英畝的保護區(qū),來保護動物免遭獅子與偷獵者的捕殺,從而在將其放歸國家公園之前幫助它們恢復種群數(shù)量。

  但是,僅僅幫助動物繁殖還遠遠不夠。當?shù)厝艘残枰獛椭?。該國家公園的科學服務主管馬克·斯塔爾曼斯說:“生態(tài)的恢復取決于人與自然之間的相互作用?!?/p>

  大約有25萬莫桑比克人生活在該地區(qū)。為幫助他們營生,該項目也贊助了一系列活動,比如護林員和導游培訓項目、樹蔭咖啡微企業(yè)、教育和醫(yī)療服務等。通過向當?shù)厣鐓^(qū)提供食物和健康保障,這一切工作也可以緩解動物的壓力。隨著偷獵活動下降72%之多,戈龍戈薩如今已成為保持生態(tài)與經(jīng)濟平衡的教科書案例。環(huán)境保護研究領(lǐng)先機構(gòu)、Carr Foundation的合作伙伴E.O。 Wilson Biodiversity Foundation,在其科學課程中引用了該國家公園的案例,以說明多方努力可以讓瀕危的環(huán)境恢復生機。

紅色的“泥漿”河促使匈牙利奧伊考及其周邊地區(qū)采用更具可持續(xù)性的城鎮(zhèn)規(guī)劃。紅色的“泥漿”河促使匈牙利奧伊考及其周邊地區(qū)采用更具可持續(xù)性的城鎮(zhèn)規(guī)劃。

  匈牙利奧伊考

  恢復啟動時間:2010年

  進度:全部完成

  災難背景:2010年10月,匈牙利南部遭遇持續(xù)數(shù)周的大暴雨。隨后,奧伊考氧化鋁加工廠水庫一角的裂縫被沖垮,2500多英畝的村莊繼而被高堿性紅泥淹沒。當?shù)厝藢⑦@次的淤泥洪水稱為“迷你海嘯”。這些紅泥原是將鋁土巖精制成工業(yè)粉末過程中的副產(chǎn)品。這次事故,導致10人死亡(其中包括一名兒童),700多名居民被疏散,成為匈牙利最嚴重的生態(tài)災難之一。

  恢復:為了防止紅泥進一步泛濫,匈牙利人用天然元素來對付工業(yè)元素。工人們將11000噸石膏礦物傾倒入危險的堿性污泥中,以防止污泥灼燒生物。他們還使用酸性液體沖洗受污染地區(qū),以中和pH值;清除并替換農(nóng)業(yè)村莊中被污染的表層土壤;又疏浚水體以捕撈任何有害殘骸。整個清理工作耗費了三年時間,共花費1.27億美元。

  要不是當?shù)刂Я鞯膮f(xié)助,清理的代價可能會更高。最終流入黑海的Torna Creek和Marcal River這兩條河流,將淤泥沖洗成毒性較小的混合沉積物。英格蘭赫爾大學的環(huán)境科學家威廉·梅斯說:“雖然稀釋并非污染管理的真正策略,但奧伊考周圍的下游水道如此龐大,意味著泄露物質(zhì)可以迅速地得到稀釋?!?/p>

  十年之后,當?shù)卣呀?jīng)重建了小鎮(zhèn),并將防洪和可持續(xù)性納入城鎮(zhèn)的規(guī)劃。該工廠也在繼續(xù)為全球制造商敲響警鐘。如今,這家氧化鋁加工廠開始采用新的氧化鋁精煉工藝。新工藝的副產(chǎn)物更加干燥,因此帶來的紅泥也更少。下一步,他們打算構(gòu)建一個完全零浪費的系統(tǒng)。

全球的共同努力才扭轉(zhuǎn)了南極洲臭氧層的破壞。全球的共同努力才扭轉(zhuǎn)了南極洲臭氧層的破壞。

  南極

  恢復啟動時間:1987年

  進度:部分完成

  災難背景:1985年,英國南極科考人員發(fā)現(xiàn),該地區(qū)的臭氧含量——為地球遮擋太陽輻射的大氣分子,在1977年到1984年之間,驟減40%。二十一世紀初,消失的臭氧,在南極上空形成一個方圓1160萬平方英里的巨大空洞。雖然考察隊知道,太陽黑子活動、季節(jié)與緯度的變化都會改變臭氧的含量,但是如此巨大的波動讓研究人員感到不安。加州的化學家們進行的實驗表明,自二十世紀二十年代以來,廣泛用于制冷劑和煙霧劑的氟氯烴(CFC)釋放出的氯,正在以前所未有的速度分解平流層中的臭氧。

  恢復:化學家和氣象學家的數(shù)據(jù)一經(jīng)發(fā)布,國際政府迅速展開行動。1987年,近200個國家聯(lián)合通過了《蒙特利爾議定書》。該協(xié)議迫使制造商生產(chǎn)出不會破壞臭氧層的氟氯烴替代品。這一次的全球聯(lián)合環(huán)境行動,可以說空前絕后。

  一旦人類阻止了氟氯烴的流動,地球的循環(huán)系統(tǒng)便上場了。NASA哥達德空間飛行中心專門研究臭氧空洞的大氣科學家蘇珊·斯特拉罕說,我們需要地球的幫助。斯特拉罕補充說:“我們創(chuàng)造了這種非天然存在的物質(zhì)。我們不能只是控制了這種物質(zhì)就完事了?!毕喾?,臭氧通常在熱帶地區(qū)生成。大氣風可以將新鮮的臭氧從熱帶帶到兩極地區(qū)。得益于氯排放的減少以及大自然的循環(huán),臭氧濃度正在快速上升。到2019年,南極上空的臭氧空洞已經(jīng)減小到390萬平方英里。

  然而,CFC禁令和大氣的自我治愈能力不會永遠占優(yōu)勢。取代氟氯烴的化學物質(zhì),如現(xiàn)在用于汽車空調(diào)的四氟乙烷氣體,會導致全球變暖。對此,許多公司正在開發(fā)新的對臭氧和氣候均友好的化學物質(zhì)。未來,我們或許可以一邊為地球降溫,一邊保護為我們遮擋太陽輻射的臭氧層。

深水地平線爆炸后,海洋微生物幫助人類清理掉了覆蓋墨西哥灣的油池。深水地平線爆炸后,海洋微生物幫助人類清理掉了覆蓋墨西哥灣的油池。

  美國路易斯安那州

  恢復啟動時間:2010年

  進度:部分完成

  災難背景:第40個地球日到來的前兩天,深水地平線的深海鉆油平臺發(fā)生爆炸,導致美國歷史上最嚴重的海洋石油泄露事故。從2010年4月20日開始,英國石油公司用了近三個月時間才將海底井口封住。等到那時,至少已有1.34億加侖原油泄露,涌入墨西哥灣。被污染的海浪影響了1300英里長的沿海地區(qū),給沿海社區(qū)帶來毀滅性災難。另有多達102000只鳥類死亡。
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  恢復:由于原油泄露發(fā)生在離岸約50英里的地方,在陸地被污染之前,海水已經(jīng)分解了部分泄露的原油。與此同時,易揮發(fā)的化學物質(zhì)(如丁烷)也迅速蒸發(fā)。海洋能源管理局最新發(fā)布的估算顯示,40%的泄露石油以這種方式分散。石油烴降解微生物也起到了一定的作用。

  伍茲霍爾海洋研究院的海洋化學家克里斯托弗·雷迪表示:“這說明,大自然具有很強的適應能力?!崩椎险J為,溢油事故的最終影響并沒有人們想象的那么糟糕。

  大自然在工作的時候,清理人員也在用除塵車、腐蝕石油的化學物質(zhì)等處理浮油。英國石油公司拿出的數(shù)十億美元和解也繼續(xù)為海洋恢復提供資金。直接獲得資金協(xié)助的一個機構(gòu)是GulfCorps。這是自然保護協(xié)會和美國國家海洋與大氣管理局(NOAA)的一個在恢復期旨在為當?shù)厍嗄晏峁┡嘤柕木蜆I(yè)項目。

  大型海上鉆進項目也因為這次的溢油事故推遲多年。為了阻止鉆井平臺再次發(fā)生泄漏事故,NOAA成立了一個衛(wèi)星測繪項目,以跟蹤石油在外海的流動情況。這項技術(shù),加之保護企業(yè)和房屋的沙丘和濕地,應該可以幫助該地區(qū)更好地應對過去和未來可能發(fā)生的災難。


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