地表最乾淨的空氣在哪裡?科學家找到了

by:山謬
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在人類活動、氣候變遷加劇的影響下,想要找出地表受人類活動影響最小的一片空氣可以說是難上加難。究竟,這片「最乾淨的空氣」會在哪裡呢?

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考慮到全球人類活動的規模、氣候變遷日益嚴重的情形,尋找「最乾淨的空氣」並不如想像中容易。

Photo: Frank Vessia

最乾淨的空氣在哪裡?

在台灣冬天、空氣汙染最嚴重的日子裡,走到外頭的馬路邊深深吸一口氣,只會獲得一鼻子的沙塵、懸浮微粒、花粉、汽機車排放的各種廢氣。

這時總不免讓人心裡感到好奇,究竟地表最乾淨的空氣在什麼地方?

哪裡最不受人類的影響?

在大氣本身的複雜運動,以及人類活動範圍及規模不斷擴大的雙重影響下,科學家把尋找最乾淨空氣的注意力,投在一望無際的大海上。

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這回為了尋找地表「最乾淨的空氣」,科學家們從澳洲搭上研究船,一路往南航行,沿途蒐集、分析空氣樣本,這才找出「地表最乾淨的空氣」。圖為美國國家海洋和大氣管理局(National Oceanic and Atmospheric Administration)的研究船甘特號(Gordon Gunter)。

Photo: NOAA

尋找空氣之旅

帶著這個疑問,美國科羅拉多州立大學(Colorado State University)大氣科學系(Department of Atmospheric Sciences)的學者希爾(Thomas Hill)和他的研究夥伴一同搭上研究船調查者號(Investigator),從澳洲的塔斯馬尼亞島出發,一路朝南極洲前進,沿途不斷蒐集空氣樣本加以分析,希望能在航程中找出「最乾淨的空氣」究竟在哪裡。

微生物是關鍵

在尋找最乾淨空氣的旅途中,空氣中的微生物是科學家們關注的焦點,這類微生物往往可以借助風力傳播到上千公里遠的地方,而科學家有能力透過分析這些微生物的基因,判斷牠們的來源,進而推論此區空氣受影響的程度。

說的更詳細一點,如果空氣中分析出源自於陸地的微生物,此地的空氣受人類活動影響的程度就比較大;反之,受影響的程度就比較小。

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希爾表示,南極海地區的空氣乾淨到連採集足夠樣本都很困難,實驗室夥伴還必須特別謹慎,才能避免汙染這些得來不易的樣本。

Photo: National Cancer Institute

地表最乾淨的空氣在......

最後,科學家在南極海海面上空,找到了這片受人類活動影響程度最小的空氣。

相較於其他在北半球或是副熱帶地區海洋採集到的樣本,南極海採集到的空氣樣本中,來自陸地的微生物含量非常稀少,意味著這裡的空氣幾乎沒有受到人類活動如:燃燒石化燃料、種植作物、生產肥料、排放廢水等的污染,堪稱是地表最「原始」的空氣。

大氣科學家希爾說道:「南極海地區空氣中的微生物幾乎都與海洋生物有關,沒有受到南方大陸上向外傳播的微生物或是營養物質的影響。」

「總而言之,你可以說南極海地區的空氣是受人類活動影響最小的地方之一。」

乾淨到很難分析

最後,希爾也分享了一個小故事,感謝其他夥伴的鼎力相助。他表示,實際上南極海的空氣乾淨到讓研究團隊很難取得足夠的微生物DNA進行分析,取得樣本後也得非常小心,避免樣本受到汙染。

希爾說道:「同樣來自科羅拉多州立大學大氣科學系的植竹淳和摩爾(Kathryn Moore),他們在每個階段都非常謹慎地對待樣本,花費額外的心力避免微生物或是實驗室裡的試劑汙染了採集到的DNA樣本。」