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南非有34000年历史的白蚁丘仍在使用

放大字体  缩小字体 2024-06-29 12:56  浏览次数:

  • 根据最近的一项研究,南非纳马夸兰的白蚁丘至少有34000年的历史。
  • 这些白蚁丘仍然被南方白蚁(Microhodotermes viator)使用,使它们成为已知最古老的白蚁丘。
  • 此次发现还出土了埋藏在土堆深处的有机物质样本说明白蚁有助于在深度超过1米(3英尺)的地方储存碳。
  • 科学家们正在计划进一步的研究,以了解这些白蚁丘中储存了多少碳以及碳积累的速度。

根据一项新的研究,南非纳马夸兰布菲尔斯河沿岸的白蚁丘有惊人的34000年的历史。

白蚁是一种多样化的昆虫,通过分解有机物起着至关重要的生态作用。它们生活在复杂的社会群体中,有些物种会在地下筑巢。其中包括白蚁生活和储存植物材料的广阔的隧道和洞穴。有些白蚁丘可能非常古老;2018年,研究人员在巴西发现了4000年前的白蚁丘。

但最近的一项全面环境科学研究发现,南白蚁(Microhodotermes viator)居住在纳马夸兰的白蚁丘要古老得多。通过放射性碳定年法,研究人员发现,自上一个冰河时代之前,这些土丘已经被白蚁使用了34000年。在这一时期,人类忙于制作洞穴艺术,而一些尼安德特人仍在南欧徘徊。世界上仍然到处都是巨型动物,比如长毛猛犸象、剑齿虎和巨型树懒。

斯泰伦博斯大学高级讲师、该研究的主要作者米歇尔·弗朗西斯(Michele Francis)说,这项研究还对该地区过去的气候周期提供了一个无与伦比的视角,并指出了白蚁在储存碳方面以前未被探索过的作用。

弗朗西斯说:“我们的直觉告诉我们(这些土丘)很特别,当我们挖过去看到这些古老的巢穴和白蚁时,我们想‘哇’。”“这就像在看过去的视频。”

Purple wildflowers growing on heuweltjies in Namaqualand, South Africa.
生长在南非纳马夸兰高地上的紫色野花。这些heuweltjies,南非荷兰语的意思是“小山”,是由南方的收获白蚁创造的,因为它们比周围的土壤含有更高水平的矿物质和营养,所以被野花装饰着。图片来源:Alastair Potts。

纳马夸兰是南非西部的半干旱地区,以丰富的春季野花而闻名。布菲尔斯河沿岸的土地上点缀着被称为heuweltjies的低丘,直径约40米(130英尺),南方收获白蚁生活在地下巢穴中。土丘顶部坚硬的方解石层保护白蚁不受食蚁兽和其他食虫动物的侵害。

为了对土丘进行采样,研究人员首先使用挖掘机在中心挖了一条宽60米(197英尺)、深3米(10英尺)的沟渠。然后,在弗朗西斯描述为炎热、尘土飞扬的工作中,他们在整个横截面上采集样本,用小金属刮刀将土壤刮入塑料袋。有时,白蚁会出来,疯狂地试图修复它们的巢穴,用土球堵住研究人员挖的洞。

弗朗西斯说,她已经怀疑这些土墩相当古老了,但当放射性碳测年分析显示这些碳酸盐的历史高达34000年时,她仍然感到惊讶。降解速度快得多的有机材料也保存得非常好,有19000年的历史。较年轻的有机物质是在较低的地方发现的,这表明白蚁是如何将碳埋在土堆深处的。

弗朗西斯说,这项分析提供了一个前所未有的视角,表明这些白蚁可能在储存碳方面发挥了以前未被认识到的作用。

A cross section of a southern harvester termite mound near the Buffel’s River in South Africa.
Southern harvester termites
Yellow wildflowers growing on termite mounds, locally called heuweltjies.

这可以通过两种方式发生。首先,白蚁在地表收集小树枝或其他富含碳的植物材料,并将它们带到地下1米多(3英尺)的地方,在那里它们分解时不太可能向大气中释放碳。其次,白蚁建造的隧道允许雨水穿过土丘。这种雨水可以携带矿物质和溶解的无机碳深入土壤,进入地下水。

已经确定白蚁对全球碳循环有贡献,因为许多白蚁物种使用产生甲烷的微生物来消化它们的食物。但到目前为止,它们在碳储存和封存方面的作用还没有得到真正的探索,弗朗西斯说。

弗朗西斯和来自美国和其他地方的研究人员现在计划研究森林中的碳究竟是如何储存的。她说,她怀疑微生物正在将有机碳转化为矿物形式,这就解释了为什么这些土墩的碳密度如此之高。她说,她希望这项新研究将有助于对这些和其他类似土堆的碳储存潜力进行评估。由于这些土丘覆盖了纳马夸兰五分之一的土地,因此保护这些土丘而不是将其用于农业的好处可能是巨大的。

弗朗西斯说:“只有知道那里有多少碳,以及碳积累的速度有多快,我们才能做到这一点。”“所以我们要做的就是让人们研究以前无聊的东西,这样我们就能真正了解我们脚下发生的事情。”

横幅图片:四人实地研究小组。图片由米歇尔·弗朗西斯提供。

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