它可能是人類逆轉(zhuǎn)氣候變暖的希望

氣候變化可以說是現(xiàn)在人類面臨的最嚴峻的挑戰(zhàn)了。近年來，不少研究者把希望寄托于我國古人在兩千年前使用的一種農(nóng)業(yè)黑科技，因為它很可能在數(shù)千萬年前讓地球快速降溫，冷到兩極都凍上了。

地球目前兩極都是雪和冰，但是這種狀態(tài)在地球歷史上并不常見。

實際上在5500萬年前，地球的二氧化碳含量特別高，達到了2500-3500ppm，遠遠高于目前400ppm的水平，因此這段時期也被叫做古新世－始新世極熱事件（Paleocene- Eocene Thermal Maximum）。

要知道，這么高濃度的二氧化碳讓北極憋出了亞熱帶氣候，氣溫也達到了12-15攝氏度。在那時的北極你甚至可以看到雨林和類似河馬的動物。北極熱過的證據(jù)現(xiàn)在還留在那里。比如，在屬于北極群島的埃爾斯米爾島（Ellesmere Island ）上還可以找到當時茂密森林的化石。

可是北極從什么時候開始變冷的呢？

這就涉及地球史上的一個大謎團了。

在古新世－始新世極熱事件之后的漸新世，地球大氣中的二氧化碳濃度驟然減少，隨之而來的就是大氣氣溫的降低，兩極也凍成現(xiàn)在這個樣子。

換言之，地球突然從溫室變成了冰窟，研究者們被這種突然的變化打得措手不及，因此把這個時期稱為“漸新世冰窖難題”（Oligocene Icehouse Conundrum）。

漸新世冰窖難題一直困擾著科學家們，但是2004年的一次北極科考活動帶來了一個頗為合理的解釋，而這個解釋居然和我國古代的一種農(nóng)業(yè)技術(shù)有關。

2004年，瑞典和俄國在北極組織了名為“北極冰芯遠征”（the Arctic Coring Expedition)的科考項目。研究者們在沉積層里打洞，鉆取了數(shù)千萬年前北極風貌的切片——冰芯。

那年9月8號，科考隊獲得了漸新世冰窖早期的冰芯樣本。令他們意想不到的是，這數(shù)千層沉積物中出現(xiàn)了一種淡水蕨類植物——滿江紅（Azolla）。

等下，我國的著名戲曲詞牌名是一種古老的植物？

是的，滿江紅的來頭可大了，很可能是先有滿江紅這種植物，才有的滿江紅這個詞牌名。

滿江紅也叫“紅萍”或“綠萍”（對對對就是一簾幽夢的女主），是很常見的“水草”，它們在水面成片生長，在烈日下呈現(xiàn)出鮮紅的顏色，因此被取了這個霸氣的名字。你可以在很多地方看到它，但是你可能不知道它對我國先民的生計有多重要。

實際上，滿江紅是水稻的神助攻，這就是為什么這種植物成了詞牌名，甚至被一些學者稱為“國寶”。

滿江紅對農(nóng)業(yè)的重要性在于它是豆科植物之外唯一被用于農(nóng)業(yè)固氮的生物，相當于古代的氮肥了。春天農(nóng)戶在給稻田灌水的時候就會種上滿江紅。滿江紅的生長速度極快，因此能遏制其他野草的長勢。

在水稻生長后期，由于水稻阻擋了陽光，滿江紅長勢變差。而在收割水稻時，稻田的水被排空，滿江紅就會干死。滿江紅死后，它制造的含氮物質(zhì)就成了稻田的有機肥。

不過，滿江紅也不是獨自做到固氮這一點的，它也靠一種神助攻——魚腥藻屬的藍細菌（也叫藍藻或藍綠藻）Anabaena azollae。滿江紅的固氮技能點就是這種藍細菌賦予的。

這種藍細菌和滿江紅是共生關系。由于共同演化的歷史超過1.1億年，它的許多基因已經(jīng)丟失，或者直接被滿江紅的細胞核吞并了。因此，這種藍細菌無法脫離滿江紅生存。

因為藍細菌的助力，滿江紅成為生長最快的植物之一，只消兩天重量就可以翻番。藍細菌也讓滿江紅特別耐造：滿江紅只要3厘米深的水就能活。

最早意識到滿江紅固氮能力的是我國先民，中國古人用它當肥料的歷史可追溯到2000年前。在2000年前的漢語詞典《爾雅》中就有滿江紅的記載。在公元540年賈思勰撰寫的《齊民要術(shù)》，以及明清的許多地方志中也出現(xiàn)了用滿江紅制作肥料，也就是“c”的技術(shù)。

比如，光緒二十四年（1898年）的《各省農(nóng)事述·浙江溫州》中記載：“屬各邑農(nóng)人，多蓄萍以壅田”，“夏至時萍爛，田水為之色變，養(yǎng)苗最為有益，久之與土質(zhì)化合，便為肥料。”這里的萍指的就是滿江紅。

長期研究滿江紅的美國猶他大學地質(zhì)學家 Jonathan Bujak 的介紹，隨著佛教的傳播，滿江紅被僧侶帶到了亞洲的其他地方。

比如，越南也有至少一千年的滿江紅種植歷史，滿江紅在越南叫做 Beo Giong。越南當?shù)貍髡f認為，滿江紅是越南國師阮明空在公元11世紀帶到越南的。不過，也有人認為越南當?shù)氐臐M江紅是越南女性 Ba Heng 培育的。由于滿江紅的重要作用，越南的許多村莊都建有紀念阮明空或 Ba Heng 的寺廟。

話說回來，雖然滿江紅很容易生長，但是給滿江紅“留種”卻是一件很有技術(shù)壁壘的事。這是因為滿江紅不耐寒，因此讓滿江紅安全過冬就成了古代的“黑科技”。

越南的 Bich Du 這個村莊的幾大家族掌握了這種關鍵技術(shù)，并在很長時期里實現(xiàn)了壟斷。這些家族知道如何讓滿江紅安全過寒假，因此控制住了這種古代肥料的供應和議價權(quán)，四面八方的人要到這個地方來購買滿江紅的“種子”。

不過也是因為這個原因，只有附近的村莊，如南定、海陽和興安才用得上滿江紅。直到現(xiàn)在，Bich Du 還保留著滿江紅節(jié)這個舊傳統(tǒng)。

1954年，越南政府開始對滿江紅的潛力展現(xiàn)出興趣。為了擴大糧食生產(chǎn)，越南當局鼓勵滿江紅接種技術(shù)的擴散，因此從大約60年代開始越南全國都開始種植滿江紅了。1973年，超過50萬公頃的越南稻田都種上了滿江紅，面積大約是1954年的60倍。

越南人甚至把滿江紅寵上了天。1980年，越南首位宇航員范遵就曾把滿江紅帶到太空做實驗，第一代越南航天人希望用滿江紅來綠化地球人的地外殖民地。

在同一時期，我國政府也開始重視滿江紅的推廣。滿江紅中的抗凍品種細葉滿江紅（Azolla filiculoides）在這個年代被引入我國北方，接著被帶到美國，這讓相對寒冷的我國北方和北美地區(qū)也可以使用這種生物肥料了。

現(xiàn)在在亞洲，尤其是東南亞的許多地方還在稻田里養(yǎng)殖滿江紅，包括印度、巴基斯坦、菲律賓、泰國。西非和南美洲的一些國家，比如厄瓜多爾也開始種植滿江紅了。

看到這里，你大致能了解為什么研究者們在北極看到滿江紅會感到驚奇了，因為滿江紅是怕冷的淡水植物啊。然而北極冰芯卻顯示，在漸新世早期（約4800萬年前），滿江紅并不是零星分布在北極的沉積層里，而制霸了北極洋面。其數(shù)量之多讓研究者們把這個地質(zhì)時代命名為“滿江紅事件”（Arctic Azolla Event）。

所以，滿江紅如何來到北極海面的呢？

2006年發(fā)表在 Nature 上的一項研究指出，當時北極洋面的一層淡水為滿江紅創(chuàng)造了大量繁殖的條件，而這些滿江紅并不是河流帶來的，而是北極自己養(yǎng)肥的。

海面可以有淡水層嗎？這種情況如今也存在，比如亞馬遜河就在大西洋上留下了數(shù)百千米長的淡水層。

而大約在4900萬年前，北極海域“與世隔絕”，被四周的大陸包圍了起來，和其他海洋斷絕了聯(lián)系，因此海水像死水潭那樣開始分層。這么一來，來自河流的淡水就可能長期漂浮在咸水層上。

而由于海水分層，底部的生物因為缺氧而逐漸死去。由于沒有能分解滿江紅的水生生物，它們就能夠在海底沉積，直到被人類發(fā)現(xiàn)。

滿江紅事件大約持續(xù)了80萬年，它們的出現(xiàn)和消失都恰好卡在地球氣候變化的關鍵時間節(jié)點上。

對比滿江紅事件的初期和末期，大氣中的二氧化碳濃度（2500-3500ppm）被砍了一半。要知道在滿江紅事件之前，地球的溫度比21世紀還要熱。

更巧的是，滿江紅事件結(jié)束后，北極海洋表面溫度迅速從10攝氏度上升至13攝氏度。

不論滿江紅是不是氣候突變的原因，它已經(jīng)引起了研究者和世界各國的強烈興趣。

一些研究者相信，好好利用這種生物的話，人類或許有能力遏制甚至逆轉(zhuǎn)全球變暖的趨勢。

而世界各國的興趣則在于經(jīng)濟利益了。因為滿江紅事件的發(fā)現(xiàn)讓不少國家猜測，北極海底可能蘊藏著大量滿江紅形成的未開發(fā)的石油。滿江紅事件也因此掀起了對北極資源勘探的另一波熱潮。

不論是用滿江紅活體給地球降溫，還是用它們千萬年前的“尸體”繼續(xù)給石油工業(yè)續(xù)命，希望這種農(nóng)業(yè)“黑科技”能夠再次拯救人類吧。

活著讓球涼涼，死了讓球全Q。

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