渥太华大学研究：加蒂诺公园枫叶 65 年纪录　冷战核试「炸弹脉冲」才刚消退

渥太华大学主导的一项新研究显示，冷战时期核武器试验向大气释放的额外放射性碳，直到最近才从渥太华地区的生物圈中完全消失。研究分析了加蒂诺公园（Gatineau Park）65 年来收集的糖枫叶片——这是同类中最长的连续纪录——成果星期一（11 月 9 日）发表于《科学报告》（Scientific Reports）。（图片：加蒂诺公园资料图片。图片来源：渥太华大学。）

65 年的「大气日记」

加拿大地质调查局自 1961 年起，每月在生长季节到加蒂诺公园采集糖枫叶片、测量放射性碳含量；该局的放射性碳实验室 2004 年关闭后，渥太华大学的安德烈·拉隆德国家加速器质谱设施（AEL-AMS）接手分析，并把纪录延长至 2025 年，新增 59 项年度与季节测量。采集工作仍在继续，但 2026 年 9 月采集的叶片未纳入本次研究。研究负责人、AEL-AMS 执行主任伦纳德·瓦瑟纳尔（Leonard Wassenaar）说：「这些叶片是 65 年来的大气日记。武器试验带来的额外放射性碳，花了 65 年多才从渥太华地区的生物圈中消失——最后一次试验过去几十年后，它的影响仍在。」

「炸弹脉冲」的起落

1950 年代末至 1960 年代初，美苏等国的地上核试验向大气释放大量放射性碳，全球含量约翻倍，科学家称之为「炸弹脉冲」。渥太华地区叶片的讯号在 1964 年达到顶峰，比基准高出 842‰；到 2025 年已降至 -13.9‰。下降有两个原因：海洋逐渐吸收了多余的放射性碳，而燃烧煤、石油与天然气产生的二氧化碳将其稀释——化石燃料年代久远，所含放射性碳几乎为零。直接空气测量显示，大气放射性碳约在 2021 至 2022 年跌回核试前基准以下；本地枫叶则在 2024 年才跨过这道门槛。

新叶藏著旧碳

研究还发现一个细微但重要的偏差：植物并非完全用当年吸收的碳长出新叶，也会动用往年储存的碳。因此糖枫叶片虽能紧贴大气放射性碳的变化，却落后约 2.2 年（误差 0.3 年）；1990 至 2019 年间，叶片还带有平均 7.4‰ 的正向偏差。瓦瑟纳尔说：「植物经常用往年储存的旧碳长新叶。我们以前不知道这会在多大程度上改变叶片的放射性碳特征、叶片追踪大气是否稳定——现在知道了。」

让古气候重建更准确

科学家常利用叶片与树轮中的放射性碳重建过去的大气状况，过去多假设样本反映的就是它生长那年的大气。这项发现提供了一种更准确的解读方式。瓦瑟纳尔说：「叶片是重建那些从未直接测量过的地方与时期的可靠方法——把两年的延迟算进去，我们的解读会更精确。」叶片采集经国家首都委员会（National Capital Commission）许可。论文题目为〈储存的碳水化合物缓冲了枫叶中炸弹与苏斯效应：渥太华地区 65 年纪录〉（Stored carbohydrates buffer Bomb and Suess radiocarbon effects in maple leaves across a 65-year Ottawa region record），第一作者为伦纳德·瓦瑟纳尔等，DOI：10.1038/s41598-026-76700-9。