泥炭沼澤的奇特功能

2018年10月末一個傍晚，美國新澤西州中部的米爾斯通河上漂浮著一艘小船。船上坐著應(yīng)用微生物學家伊芙麗帶領(lǐng)的小隊。伊芙麗點燃一根長桿末端的織物，小心翼翼地將長桿燃燒的一端伸向河面。河面上立即升起熊熊火焰，火光照亮船上所有人的臉龐。幾秒鐘后，火光消失，周圍一切又迅速遁入夜色。

沼澤水面上充斥著可燃性氣體甲烷。這些甲烷由沼澤中的厭氧微生物代謝產(chǎn)生。

有些沼澤易燃，尤其是泥炭沼澤。泥炭是煤炭的初級形態(tài)，由泥炭沼澤中沒有完全腐爛的植物殘體形成。2019年6月，北極圈經(jīng)歷罕見高溫，西伯利亞、格陵蘭、阿拉斯加和加拿大北部等北極圈地區(qū)野火猖獗，其中不少野火發(fā)生于多年凍土帶上方的泥炭沼澤。雷擊制造火苗，豐富的泥炭提供可燃物，干燥天氣則助長火勢蔓延。

泥炭沼澤的火勢不但向周邊蔓延，還向地下更深的泥炭層擴散。這種地下立體火災(zāi)一次性可持續(xù)數(shù)月，燃燒不但產(chǎn)生大量碳排放，還會破壞土壤微生物群落和植物根系。燃燒過后的地下土層出現(xiàn)巨大空洞，引起地面塌陷，沿海泥炭沼澤地被大量海水倒灌。印度尼西亞擁有面積巨大的熱帶泥炭沼澤，分布在婆羅洲群島和蘇門答臘島等地。印度尼西亞每年有大面積泥炭沼澤被抽干積水并焚燒，以清理出耕地用于種植油棕等經(jīng)濟作物。

泥炭沼澤還具有優(yōu)秀的凈水能力，許多國家都在研究利用沼澤等濕地處理污水。20世紀50年代，德國科學家率先提出濕地可被用于大規(guī)模、低成本去除水體中的富營養(yǎng)物質(zhì)和懸浮物。20世紀90年代初，深圳出現(xiàn)了中國第一個用于污水處理的人工濕地——白泥坑濕地。今天，全中國正在運營的人工濕地污水處理項目超過200個。

因為泥炭沼澤涼爽、低氧的環(huán)境不利于微生物活動，所以古人使用的木制品等有機材料在泥炭沼澤中可得到良好保存，因此泥炭沼澤也是考古熱點地區(qū)。在英國達特穆爾泥炭沼澤中，考古學家發(fā)現(xiàn)了距今4000多年的精致手鐲、編織布袋和木制耳釘，其中一些木制品上甚至完整保留了加工痕跡，考古學家通過這些痕跡來判斷青銅時代生活在這里的古人使用了什么切割技術(shù)。

2016年，愛爾蘭一處泥炭沼澤中出土了一個木質(zhì)容器，里面裝著重約10千克的黃油塊。其實，在英國和愛爾蘭泥炭沼澤附近生活的人們經(jīng)常在寒冷季節(jié)割草準備燃料時發(fā)現(xiàn)沼澤黃油。早在2003年，英國科學家就揭開了沼澤黃油成分之謎：牛油和乳制品的混合物。

泥炭沼澤中出土的最著名考古證據(jù)是“泥炭鞣尸”——經(jīng)過泥炭地自然干尸化處理的人類干尸。目前人類發(fā)現(xiàn)的最古老泥炭鞣尸形成于大約1萬年前。與絕大多數(shù)古代人類遺體不同，泥炭鞣尸往往能保留皮膚和內(nèi)臟等軟組織，這是由于泥炭沼澤環(huán)境同時具備高酸性、低溫和缺氧等條件。這些條件有利于保存尸體。

在1916年一次國際學術(shù)會議上，一位瑞典科學家當眾講述自己怎樣通過在瑞典南部泥炭沼澤中發(fā)現(xiàn)的花粉揭示不同植物分布變化過程。粉孢學這個新學科由此創(chuàng)立，其主要研究課題是古代植被分布和古代氣候變化。今天，粉孢學甚至在石油勘探和司法破案等領(lǐng)域也得到應(yīng)用。（摘自《大自然探索》2020年第1期）