比基尼环礁的现状

核试验六十年后，地下水受到污染，椰子也具有放射性。但珊瑚礁的生长情况如何？

作者：Sam Scott

修剪过的景观：去过比基尼环礁的人说，那里很美丽但也很诡异。棕榈树成排种植，动物们尚未学会对人类保持警惕，巨大的放射性椰子蟹到处爬行。(照片: Dan Griffin)

在比基尼环礁的陆地、空中和水中进行最后一次（共23次）核爆炸近60年后，比基尼环礁再次呈现出1946年时的田园诗般的太平洋天堂景象——一个由沙质、覆盖着棕榈树的小岛组成的链条，环绕着碧蓝的泻湖。 但是，很快就能感受到比基尼持久的怪异之处，斯坦福大学生物学教授 Stephen Palumbi 说道，他曾对这个偏远环礁进行了为期10天的研究旅行，该旅行在今年夏天于 PBS 播出的纪录片 Big Pacific 中有所介绍。

有一次，Palumbi 乘船在 Bravo Crater 周围航行，这是美国有史以来引爆的最强大的炸弹在泻湖中炸出的一个一英里宽的伤疤，这时导航系统开始发出尖锐的警告。 该设备认为他们已经搁浅了。 Palumbi 说，船只当时在 160 英尺深的水中。

过了一会儿才意识到警报并没有发生故障。 导航系统只是依赖于 1954 年之前绘制的地图，当时威力是投在广岛的炸弹的 1000 倍的炸弹蒸发了泻湖中的三个岛屿，包括探险队所在的一个岛屿。

利用导航设备，他们随后绕着消失的珊瑚的周边航行，以估计有多少物质被抛向天空。 “这相当于 216 座帝国大厦被炸飞到空中，”Palumbi 说。 “这些试验是我们对海洋做过的最暴力的事情。”

然而，当 Palumbi（斯坦福大学 Hopkins Marine Station 的负责人）和其他人在火山口边缘附近潜水时，他们遇到了一件更令人震惊的事情：一个正在重建的生态系统，包括大型鱼群、礁鲨和健康的珊瑚，这些珊瑚可能在该地区被摧毁后仅仅十年就开始生长。

“我们非常惊讶地发现，不仅有零星的珊瑚，而且还有非常丰富、大型、健康的珊瑚群落——比汽车还大的珊瑚散布在氢弹坑的边缘，”他说。 “你有点看着它，心想，‘嗯，这很奇怪。’”

“坦率地说，它的视觉和情感冲击力令人叹为观止。”

考虑到它们短暂的寿命和可移动性，这些健壮的鱼类相对容易理解。 但珊瑚看起来已经在原地生长了 50 多年。 Palumbi 和博士生 Elora López 希望利用从比基尼采集的样本的基因组来阐明它们是如何从如此有毒的起源中出现的。 López 说，这是一个受到很少关注的研究领域。

“这相当于 216 座帝国大厦被炸飞到空中。 这些试验是我们对海洋做过的最暴力的事情。”

López 说，最初，他们计划对样本的完整基因组进行测序。 然后，他们计划使用最初为研究癌性肿瘤而开发的生物信息学方法，绘制珊瑚群落中的突变图，以便与从美属萨摩亚采集的样本以及他们希望从炸弹袭击前的比基尼采集的样本进行比较。

Palumbi 说，这项研究最终不仅可以帮助人们了解珊瑚如何严格管理它们的基因，还可以促进治疗应用，以预防人类的癌症和其他突变。

“比基尼环礁的可怕历史是一个具有讽刺意味的背景，可以用来研究可能有助于人们延长寿命的课题，”Palumbi 说。 “通过了解珊瑚如何重新在充满辐射的弹坑中重新繁殖，也许我们可以发现一些关于保持 DNA 完整性的新事物。”

一个遥远的地方

到达比基尼环礁是一项后勤壮举。 该环礁位于马绍尔群岛，位于夏威夷和澳大利亚之间。 对于大多数外来者来说，这需要多次跳岛，包括 27 小时的乘船之旅。 少数进行这次旅行的人通常是热衷于探索沉没战舰舰队的专业潜水员，其中包括 USS Saratoga，这是一艘航空母舰，其长度相当于曼哈顿大街区，位于泻湖底部。 这些船只（有些装载着动物）是测试的目标。

正是这种偏远性注定了该环礁会在二战后不久被纳入美国核“太平洋试验场”。 美国说服比基尼的 167 名居民搬迁，并向他们保证会很快返回，但随着居民在不适宜居住的岛屿之间被转移并暴露于放射性尘埃中，这一承诺很快就变质了。

不断发展的生态系统：Palumbi（上图）及其研究团队将比较比基尼环礁椰子蟹和珊瑚的基因组与美属萨摩亚的基因组，以了解数十年的放射性对它们造成的影响。(照片: Dan Griffin)

这是一个至今仍未兑现的承诺。 在该环礁上过正常生活是不可能的，因为地下水受到污染。 除了照顾一个小鬼城的六名管理员外，没有人住在那里。 所有食物和水都必须进口。

“我们居住的船上的一名工作人员是比基尼后裔，”López 说。 “与他交谈让我明白了他的家人经历了什么，以及现在靠带领科学家和游客到这些岛屿上谋生是多么奇怪，而他自己的家人却不能住在那里。”

尽管比基尼已被拆除，但世界其他地方也无法摆脱爆炸的影响，这就是 Palumbi 对该环礁产生兴趣的原因。 这些爆炸（以及其他国家进行的类似试验）导致大气中碳 14 水平急剧上升，碳 14 是一种放射性同位素，由宇宙射线与氮相互作用自然产生。 像其他形式的碳一样，C-14 很容易被植物吸收，进而被动物吸收。

“在这些试验之后，地球上的每个人体内的放射性 C-14 是试验之前的两倍，”Palumbi 说。

“炸弹脉冲”无害，但可以追踪，在科学家已学会利用的细胞上留下了不可磨灭的痕迹。 传统的碳测年（测量 C-14 的半衰期）估计生物何时死亡。 相比之下，炸弹脉冲取证显示事物已经存在了多长时间。 由于自露天核试验停止以来，C-14 水平一直在稳步下降，因此科学家可以查看细胞中 C-14 的浓度，将其与同位素大气水平的下降进行交叉检查，并确定细胞何时出生。

“比基尼环礁的可怕历史是一个具有讽刺意味的背景，可以用来研究可能有助于人们延长寿命的课题。 通过了解珊瑚如何重新在充满辐射的弹坑中重新繁殖，也许我们可以发现一些关于保持 DNA 完整性的新事物。”

该方法已用于测量亚马逊雨林中无环树木的年龄，以及检查人类是否会在成年后产生新的嗅球神经元。 在 Palumbi 的世界中，它有助于确定深海中的许多生物比以前认为的要古老得多。 “突然之间，白鲸的寿命是原来的两倍，因为我们意识到我们搞错了校准，”Palumbi 说，他在撰写 2014 年的科普书籍 The Extreme Life of the Sea 时对这项技术着迷。

Palumbi 多样化的职业生涯一直专注于一系列海洋动物（从鲸鱼到虾）的遗传学和进化。 他还长期对海洋如何反击人为灾难感兴趣。 他的书 The Death and Life of Monterey Bay 详细介绍了该水体从一个世纪的破坏中恢复过来的情况。

但是，能够将放射性碳放入地球上每个人、植物和动物体内的爆炸的想法让他生动地认识到了一种全新的破坏程度。 当 Big Pacific 的制片人邀请他选择一次探险用于纪录片时，他确切地知道自己想去哪里。

“多年来，我一直在与人交谈，想去比基尼环礁，”他说。 “我认为这将是对海洋在恢复方面所具有的能力的良好教训。 它如何从有史以来最具破坏性的事情中恢复过来？”

棕榈树哨兵

由于之前曾对美属萨摩亚和其他太平洋岛屿和环礁进行过研究，Palumbi 一方面对比基尼的熟悉地形感到熟悉，另一方面也意识到其普遍存在的怪异之处。 该环礁仍然散落着爆炸的飞机和船只的部件。 有一次，探险队在海滩上发现了一条 100 英尺长的钢链，适合用于停泊大型船只，就好像它被冲上来的一样——但地球上没有任何波浪能够移动它。 甚至比基尼主要岛屿上的棕榈树也不见了。

作为环礁恢复的一部分，它们于 60 年代种植，它们以机械精确的行排列，其精确度与编队中的士兵完全不同，与正常太平洋环礁上树木的随机性完全不同。 “它们在每个方向上都形成了一个网格，所以你知道你身处一个非常非常奇怪的景观中，”Palumbi 说。

只要食用外部食物和水，这些岛屿就可以安全参观。 然而，Palumbi（他的团队包括女儿 Lauren Palumbi，10 岁）在他的腰带上佩戴了一个辐射剂量计，以安抚他的妻子。 通常，读数显示正常的背景辐射水平； 有一次，该小组遇到的水平类似于飞机乘客在 35,000 英尺高度遇到的水平。

作为环礁恢复的一部分，它们于 60 年代种植，它们以机械精确的行排列，其精确度与编队中的士兵完全不同，与正常太平洋环礁上树木的随机性完全不同。

旅行摄影师 Dan Griffin 说，这个地方的宁静可能会让人昏昏欲睡。 鱼类、鸟类和其他动物不习惯人类的存在，它们无所畏惧，几乎没有对游客做出反应，他说。 为了提醒自己天堂更不祥的一面，他们会说一句他们会互相开玩笑的话：“椰子具有放射性。”

事实上，一些最高的放射性读数来自椰子，椰子树将辐射集中在土壤和地下水中。 这反过来又引发了关于环礁的另一种居民——盘子大小的椰子蟹的问题，它以水果为食。

在其他岛屿上，螃蟹是一种非常受欢迎的美味佳肴，白天很少见到完全长成的成年螃蟹。 在比基尼，巨大的椰子蟹逍遥自在地四处游荡。

然而，尽管它们的饮食具有放射性，但这些螃蟹并没有表现出明显的有害影响。 Palumbi 和 López 正在对它们的基因组进行测序，以便与来自美属萨摩亚和核试验开始前来自比基尼的样本进行比较。 “问题是，它对它们有什么影响？”Palumbi 说。 “我们不知道。 进入核心的方法是观察 DNA。”

从环礁的恢复中汲取令人放心的教训是很诱人的。 López 说，这项研究至少提供了初步证据，表明即使你摧毁了一个生态系统，它也可以随着时间的推移而治愈——并且可以免受人为干扰。 具有讽刺意味的是，比基尼礁看起来比她在许多地方潜水时看到的礁石要好。

“它看起来不像你可能期望的那样是一个噩梦般的景象，”她说。 “这仍然是一件奇怪的事情。”

对于 Palumbi 来说，比基尼代表了海洋反击的终极例子。 但他希望他的工作能提醒人们所发生事件的严重性，而不仅仅是让他们相信一切都很好。 他说，他的许多本科生都不知道这些试验甚至发生过。

“如果我们忘记了我们向珊瑚礁投下了 23 颗原子弹以观察会发生什么，取代了所有那些人，并在地球上造成了永远无法愈合的伤痕，那将是我们的错误，”他说。 “我们可以请不要忘记我们在这里所做的事情吗？” •