预测认为即使全球变暖完全停止 阿尔卑斯山的冰层到2050年也将减少34%

预测认为即使全球变暖完全停止 阿尔卑斯山的冰层到2050年也将减少34% 洛桑大学及其合作伙伴进行的一项研究预测，如果全球变暖现在停止，到2050年欧洲阿尔卑斯山的冰量将减少34%；如果目前的趋势继续下去，冰量将减少高达65%。2009 年的瑞士阿莱奇冰川。图片来源：UNIL - Guillaume Jouvet到 2050 年，即 26 年后，即使全球变暖立即完全停止，欧洲阿尔卑斯山的冰量也将至少减少34%。这是洛桑大学地球科学与环境学院（UNIL）的科学家们与格勒诺布尔大学、瑞士联邦理工学院（ETHZ）和苏黎世大学合作开发的新计算机模型的预测结果。在这个利用机器学习算法和气候数据开发的情景中，气候变暖在2022年停止，但由于气候-冰川系统的惯性，冰川继续遭受损失。然而，由于全球温室气体排放量持续上升，这一最乐观的预测远非现实的未来情景。实际上，一半以上的冰量将消失研究报告中另一项更为现实的预测显示，如果不采取剧烈的变化或措施，如果过去 20 年的融化趋势持续下去，到 2050 年，阿尔卑斯山近一半（46%）的冰量将实际消失。如果仅从过去十年的数据推断，这一数字甚至会上升到 65%。2050 年：不久的将来与预测本世纪末的传统模型不同，发表在《地球物理研究快报》上的这项新研究考虑到了更短的时间，使我们更容易看到与自己一生的相关性，从而鼓励我们采取行动。我们的孩子到 2050 年会有多大？2038 年瑞士可能举办奥运会，那时还会有雪吗？这些估计更为重要，因为数公里冰层的消失将对人口、基础设施和水资源储备产生重大影响。"用于构建情景的数据停止在 2022 年，这一年的夏天异常炎热。因此，情况很可能比我们提出的更糟糕，"该研究的第一作者、联合国国际法研究所研究员塞缪尔-库克（Samuel Cook）说。人工智能推动模型发展模拟是利用人工智能算法进行的。科学家们使用深度学习方法训练模型理解物理概念，并向其输入真实的气候和冰川学数据。"机器学习正在彻底改变将复杂数据整合到我们的模型中的方法。这一重要步骤以前出了名的复杂且计算成本高昂，而现在则变得更加精确和高效，"FGSE教授、该研究的共同作者纪尧姆-朱韦（Guillaume Jouvet）解释说。编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：

科学家揭示变暖世界中树木与真菌之间的隐秘斗争

科学家揭示变暖世界中树木与真菌之间的隐秘斗争 巴塔哥尼亚森林地面上的一种外生菌根蘑菇。图片来源：SPUN/Mateo Barrenengoa现在，科学家们发现，造成这种滞后的原因可能就在地下。今天（5 月 27 日）发表在《美国国家科学院院刊》（PNAS）上的一项研究表明，树木，尤其是遥远的北方地区的树木，可能正在迁移到没有真菌生命支持的土壤中。科西嘉岛上生长的一棵巨型松树，那里的气候变化影响极为严重。图片来源：SPUN/Quentin van den Bossche菌根真菌是一种生长在土壤中的丝状微小真菌，能与植物根系连接，为植物提供重要的养分以交换碳。北纬地区的大多数大型针叶树都与一种叫做外生菌根真菌的菌根真菌建立了关系。第一作者、地下网络保护协会（SPUN）真菌生态学家迈克尔-范-努兰德（Michael Van Nuland）说："在研究这些共生关系的未来时，我们发现，树木与真菌之间35%的伙伴关系会受到气候变化的负面影响。"菌根蘑菇 Cortinarius spp.图片来源：SPUN/Mateo Barrenengoa作者发现，在北美，最容易受到这种气候错配影响的树木是松科的树木。特别值得关注的地区是物种分布区的边缘，那里的树木往往面临着最恶劣的条件。在这里，作者发现，在这些地方存活率较高的树木拥有更多样化的菌根真菌，这表明这些共生关系可能对帮助树木抵御气候变化的影响至关重要。"外生菌根真菌与气候的关系不同于外生菌根树木，"合著者、SPUN数据科学家克拉拉-秦（Clara Qin）说。"我们发现的证据表明，树木必须对这些差异做出回答。"意大利亚平宁山脉的外生菌根森林。SPUN/Seth Carnill这项研究揭示了气候变化可能对共生生物产生的影响。秦说："虽然我们预计气候驱动的迁徙会受到非生物因素的限制，比如高纬度和高海拔地区的可用空间，但我们通常不会考虑生物因素的限制，比如共生伙伴的可用性。"Van Nuland 说："我们必须继续努力了解气候变化如何影响菌根共生关系，这一点绝对至关重要。这些关系是地球上所有生命的基础我们必须了解并保护它们。这一行动呼吁强调了研究和保护这些基本生态互动关系的重要性。"编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：

科学家揭开北极湿地甲烷排放量激增之谜

科学家揭开北极湿地甲烷排放量激增之谜 畜牧业和化石燃料生产每年向大气中排放数吨甲烷，其作用已被充分研究。尽管不确定性更大，但量化自然湿地的排放量对于预测气候变化非常重要。科学家们预计，湿地甲烷排放量正在上升，因为北方地区和北极地区生态系统的气温正在以大约全球平均气温四倍的速度上升，但是很难说上升了多少，因为在这些广阔且经常被水淹没的环境中监测排放量一直非常困难直到现在。伯克利实验室研究科学家、资深作者朱清（音译）与伯克利实验室博士后研究员袁坤晓佳（音译）解释说："北方和北极环境富含碳，容易受到气候变暖的影响。本周发表在《自然-气候变化》上的一篇论文介绍了他们的研究方法。""气温升高会增加微生物活动和植被生长，"朱清说，"这与甲烷等气体的排放有关。通过了解甲烷的自然来源是如何变化的，我们可以更准确地监测温室气体，让科学家们了解当前和未来的气候变化状况。通过更准确地了解湿地在全球气候系统中发挥的作用，以及湿地甲烷排放量的增加方式和速度，这项研究可以提供一个科学基线，帮助理解和应对气候变化。"高纬度湿地：量化甲烷排放量及其变化情况尽管甲烷在大气中停留的时间远远少于二氧化碳（10 年对 300 年），但甲烷的分子结构使其使大气变暖的能力是二氧化碳的 30 倍。气温升高不仅会增强饱和土壤中甲烷释放微生物的活动，而且还会增加水渍土壤的面积，因为冰冻的土壤会解冻，更多的降水会以雨水而不是雪水的形式降下，这些微生物会在水渍土壤中茁壮成长。这就是为什么科学家们预计这些高纬度地区的甲烷排放量会增加，以及为什么迫切需要更准确地量化甲烷。出版物中的地图，显示了北极和北方地区湿地甲烷热点的具体位置和面积。资料来源：伯克利实验室测量温室气体释放的最常见方法是在一个室内的固定位置捕捉土壤中释放的气体，让它们在一定时间内积累。另一种方法是更自主的数米高的涡度协方差塔，它可以在生态系统的大片区域内通常是在湿地等难以到达的地方持续测量土壤、植物和大气之间的温室气体交换。伯克利实验室的研究团队结合使用这两种方法获得的数据，分析了北极-北方地区各湿地超过 307 年的甲烷排放数据，从而更好地了解了影响数百英亩土地和数分钟至数十年内甲烷排放的各种因素。研究小组发现，从 2002 年到 2021 年，这些地区的湿地平均每年释放 20 太克（teragrams）甲烷，相当于约 55 座帝国大厦的重量。他们还发现，自 2002 年以来，排放量增加了约 9%。此外，研究人员还考虑了北极和北方地区的两个"热点"地区，与周围环境相比，这两个地区的单位面积甲烷排放量要高得多。他们发现，大约一半的年均排放量来自这些热点地区，这有助于为缓解工作和未来的测量提供信息并确定目标。影响湿地排放的环境因素研究人员还调查了甲烷排放量增加的环境因素，发现有两个主要驱动因素：温度和植物生产力。气温升高会增加微生物的活动；当气温升高时无论是由于气候变化造成的平均气温升高，还是由于气候变异造成的某些特定年份的气温升高，都会在这一过程中释放出更多的甲烷。研究小组发现，温度是控制北极-北方生态系统湿地排放及其变化的主要因素。这可能会导致气候反馈，即微生物活动增加所产生的甲烷排放会提高大气温度，从而导致更多的甲烷排放，如此循环。植物生产力越高，土壤中的碳含量就越高，从而促进甲烷微生物的繁殖。研究人员发现，当植物的生产力更高、更活跃，释放出有助于微生物生长的基质时，湿地的甲烷排放量就会增加。研究小组还发现，湿地甲烷排放量最高的 2016 年也是高纬度地区自 1950 年以来最温暖的一年。由于甲烷在大气中的停留时间很短，因此可以相对较快地减少和清除，"朱解释说。"通过更准确地了解湿地在全球气候系统中发挥的作用，以及湿地甲烷排放量的增加方式和速度，这项研究可以提供一个科学基线，帮助理解和应对气候变化。"编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：

在nyt上读到一个故事，我愿称之为现实版的吉卜力电影。

在nyt上读到一个故事，我愿称之为现实版的吉卜力电影。 20年前，奥地利生物学家约翰尼斯·弗里茨（Johannes Fritz）做了一件特别酷的事驾驶着一架改装过的、飞得很慢的超轻型飞机，引导一种珍稀候鸟飞到适合它们的越冬地。 这些鸟儿确实学会了路线，而且教给了自己的下一代。 然而，20年后，由于气候变暖，之前的迁徙路线开始变得不可行了。 所以弗里茨决定再干一次。他规划了一条全新的迁徙路线，决定飞上蓝天，再教一次。 ┈┈┈┈ 那种鸟儿，叫隐鹮（Geronticus eremita）。 你可能听过朱鹮，我们中国的珍稀鸟类。隐鹮算是朱鹮的同科亲戚，濒危程度也和朱鹮差不多。欧洲本来是有隐鹮的，但大概300年前，就被吃光狩猎光了。 只有零星一些隐鹮幸存在西非、东非，以及新月沃地。 2002年，一群科学家开始研究怎样将隐鹮重新带回欧洲。 计划是这样的，先把一些动物园繁育的雏鸟人工养大，然后训练它们跟着一架小飞机飞。到了秋天，引导鸟儿一路飞到越冬区，然后就在越冬区放生。 弗里茨和隐鹮的故事就此开始。 他知道这种丑萌丑萌的鸟喜欢吃什么小鼠和牛心切碎，一天喂8次。它们可能没乌鸦那么聪明，但它们好奇、合群，而且弗里茨相信，它们可以学会新的南飞路线。 2004年，弗里茨第一次领着一群隐鹮从奥地利飞到意大利的南托斯卡纳，这次放生非常成功，到了2005年5月，那些隐鹮又自己飞回奥地利。 后来，弗里茨一共飞了15次，放生了277只隐鹮。其中的许多只不但记住了他传授的路线，而且将路线又教给了下一代的隐鹮宝宝。 截至2016年底，野外的隐鹮已经有了70只，其中27只是在野外出生的。 ┈┈┈┈ 一切都很好，直到气候变暖造成了新的麻烦。 隐鹮夏天所在的奥地利康斯坦茨湖气温上升了，对候鸟来说，这意味着触发它们迁徙的信号延后了。十年前，隐鹮在9月底开始南飞。而十年后，隐鹮要到10月底才开始南飞。 这意味着它们会在11月才能到达阿尔卑斯山，而在翻越阿尔卑斯山时，它们会遇到麻烦。 上升的暖气流太弱，还有可怕的风雪，让飞行变得费力。山脉中土壤已经结霜，使得寻找食物变得困难。阿尔卑斯山变成一个冰冷的死亡陷阱。 弗里茨团队不得不用黄粉虫来诱捕饥肠辘辘的隐鹮，然后把它们装到透气的箱子里，再开车送它们过山。

气候变化导致树木难以"呼吸" 还会将二氧化碳释放回大气中

气候变化导致树木难以"呼吸" 还会将二氧化碳释放回大气中 宾夕法尼亚州立大学地球科学助理研究教授、最近发表在《美国国家科学院院刊》上的这项研究的第一作者马克斯-劳埃德（Max Lloyd）说："我们发现，气候更温暖、更干燥地区的树木基本上是在咳嗽，而不是在呼吸。它们向大气中排放的二氧化碳远远多于在较凉爽、潮湿条件下生长的树木。"通过光合作用，树木从大气中收集二氧化碳，然而，在压力条件下，树木会将二氧化碳释放回大气中，这一过程被称为光呼吸。通过对全球树木组织数据集的分析，研究小组证明，在温暖的气候条件下，光呼吸的速率要高出两倍，尤其是在水分有限的情况下。他们发现，在亚热带气候中，当白天平均气温超过大约华氏68 度时，这种反应的阈值就开始被跨越，并随着气温的进一步升高而恶化。植物在气候适应中的复杂作用研究结果使人们普遍认为植物在帮助汲取或利用大气中的碳方面所起的作用变得更加复杂，为植物如何适应气候变化提供了新的见解。重要的是，研究人员指出，随着气候变暖，他们的研究结果表明，植物从大气中汲取二氧化碳和吸收必要的碳以帮助地球降温的能力可能会降低。劳埃德说："我们打破了这一基本循环的平衡。"植物和气候密不可分。从大气中吸收二氧化碳最多的是光合作用生物。这是大气成分的一个大旋钮，因此这意味着微小的变化会产生巨大的影响。"根据美国能源部的数据，目前植物吸收了人类活动每年排放的约 25% 的二氧化碳，但随着气候变暖，这一比例在未来很可能会下降，尤其是在水越来越少的情况下。"当我们考虑未来的气候时，我们预测二氧化碳会上升，这在理论上对植物是有利的，因为这些是它们呼吸的分子。但我们的研究表明，一些流行的模型并没有考虑到这一点。世界将变得更加温暖，这意味着植物汲取二氧化碳的能力将减弱。"宾夕法尼亚州立大学研究人员领导的一个研究小组通过对全球树木组织数据集的分析表明，在气候较暖的地区，树木的光呼吸速率要高出两倍，尤其是在水分有限的情况下。他们发现，在亚热带气候条件下，如阿巴拉契亚山脊和山谷地区的这一部分，当白天平均气温超过大约华氏 68 度时，这种反应的阈值就开始被跨越，并随着气温的进一步升高而恶化。图片来源：沃伦-里德/宾夕法尼亚州立大学在这项研究中，研究人员发现，木材中一种叫做甲氧基的部分的某些同位素丰度的变化可以作为树木光呼吸的示踪剂，可以把同位素看作是原子的种类。就像冰淇淋有香草味和巧克力味之分一样，原子也会因为质量的不同而有不同的同位素，它们都有自己独特的"味道"。研究小组研究了来自世界各地不同气候和条件下约 30 种树木标本的木材样本中甲氧基同位素"味道"的水平，以观察光呼吸的趋势。这些标本来自加利福尼亚大学伯克利分校的一个档案馆，其中有上世纪三四十年代收集的数百个木材样本。劳埃德说："该数据库最初用于培训林业人员如何识别世界各地的树木，因此我们将其重新用于重建这些森林，以了解它们吸收二氧化碳的情况。在此之前，光呼吸速率只能通过活体植物或保存完好、保留了碳水化合物结构的死亡标本进行实时测量，这意味着几乎不可能研究大规模或过去植物汲取碳的速率。"回顾过去，了解未来研究小组已经验证了一种利用木材观察光呼吸率的方法，这种方法可以为研究人员提供一种工具，用于预测树木在未来的"呼吸"情况以及它们在过去的气候条件下的表现。大气中的二氧化碳含量正在迅速上升；根据美国国家海洋和大气管理局的数据，它已经超过了过去 360 万年中的任何时候。但劳埃德解释说，这一时期在地质年代中相对较近。小组将利用木材化石，努力发掘远古时期的光呼吸率，最远可追溯到数千万年前。这些方法将使研究人员能够明确检验现有的假设，即植物光呼吸对气候的影响随地质年代的变化而变化。劳埃德说："我是一名地质学家，我的研究对象是过去。因此，如果我们对气候与今天截然不同时这一循环如何运作的重大问题感兴趣，我们就不能使用活体植物。我们可能必须回到数百万年前，才能更好地理解我们的未来可能是什么样子。"编译自:ScitechDaily ... PC版： 手机版：

160年前引入英国的巨型红杉至今长势良好

160年前引入英国的巨型红杉至今长势良好 由伦敦大学洛杉矶分校领导的一项新研究表明，160年前引入英国的巨杉适应性强，固碳效果好，每年可吸收约85公斤的碳。这项研究利用最先进的技术，让人们对这些树木的生长模式及其潜在的环境效益有了重要的了解，并强调了今后对这些树木适应英国不断变化的气候进行研究的重要性。维克赫斯特马桥森林的红杉树。图片来源：Visual Air © RBG Kew发表在《英国皇家学会开放科学》（Royal Society Open Science）上的这项新研究发现，红杉树中最巨大的树种红杉（Sequoiadendron giganteum）（又称巨型红杉），平均每年有可能从大气中吸收 85 千克的碳。虽然红杉是在 160 年前引入英国的，但这是首次对其在英国的生长速度和恢复能力进行分析。据估计，英国有 50 万棵红杉，而且正在种植更多，部分原因是它们对公众的吸引力。在野外，红杉濒临灭绝，在加利福尼亚原生地仅存不到 8 万棵巨型红杉。研究方法和结果主要作者罗斯-霍兰（Ross Holland）曾是伦敦大学洛杉矶分校地理系的硕士生，现就职于东点地理公司（East Point Geo）："巨杉是地球上一些最巨大的生物，在其原生地，由于树龄巨大，构成了世界上碳密度最高的森林。我们发现，英国红杉能够很好地适应英国的环境，并且能够捕获大量的二氧化碳。我们希望这些发现能够帮助指导未来的植树和管理决策"。巨型红杉的 3D 激光扫描图，绿色块代表人的身高。资料来源：玛蒂尔达-迪格比研究人员强调，减缓气候变化最有效的方法是减少燃烧化石燃料产生的碳排放。树木可以通过吸收碳排放来提供帮助，但它们还能提供其他重要的气候、生态系统和福祉方面的益处。巨型红杉生长迅速，也是世界上寿命最长的生物之一，在其 3000 多年的生命中一直保持着快速生长。它们可以长到 90 米高，虽然不是世界上最高的（这个头衔属于它们近亲的沿海红杉），但它们宽大的树干向外生长，给它们带来了最大的体积。此外，它们耐火，能在大火中幸存下来，而其他树种的森林会被大火烧光。气候变化缓解与未来考虑这种树在加利福尼亚内华达山脉的原生地生长得最好，因此研究人员希望了解它们在英国气候条件下的生长情况，因为英国的气候更温和，降雨量范围更广。他们绘制了英国第一张巨型红杉专用地图，绘制了近5000棵已知巨型红杉的分布图。研究小组考察了位于苏塞克斯郡皇家植物园野生植物园维克赫斯特、埃塞克斯郡哈弗林郊野公园和苏格兰本莫尔植物园的三片树林。他们安装了地面激光扫描仪，对树木进行三维测绘，从而能够非常精确地测量树木的高度和体积，并制作出 97 棵代表性树木的三维模型。共同作者菲尔-威尔克斯（Phil Wilkes）博士曾在伦敦大学洛杉矶分校工作，现就职于邱园皇家植物园："利用最新的激光扫描技术，我们可以精确地'称量'这些大树的重量，而无需将其砍伐。这意味着我们可以对更多的树木进行测量，并在未来重新对它们进行考察"。两棵巨杉的 3D 激光扫描图。图片来源：玛蒂尔达-迪格比他们发现的最高的一棵树高约180英尺（54.87米），与大多数英国本土树种相比，这棵树堪称"巨树"，但与美国同类树种相比就相形见绌了。这在一定程度上是因为英国红杉的年轻：英国最古老的巨型红杉是本摩尔的红杉，最早的可追溯到1863年。了解了树木的种植时间，研究小组就能计算出它们在英国三个地点不同气候条件下的平均生长速度。他们发现，邱园和本摩尔的树木生长速度与美国同类树木相似，只是本摩尔的树木比维克赫斯特的树木长得略高和纤细，而哈弗林的树木生长速度较慢，这可能是由于该地区降雨量较少以及当地茂密林地的竞争所致。关于英国巨杉的结束语虽然巨型红杉在固碳方面表现出色，但研究人员提醒说，植树造林需要长期的承诺，而且需要考虑在未来160年及以后，它们在英国不断变化的气候中如何茁壮成长。资深作者 Mat Disney 教授（伦敦大学洛杉矶分校地理学教授）说："这些结果为我们估算巨杉在英国气候条件下的生长状况提供了一个重要的基准。目前，这些树木的美学和历史意义可能比解决气候危机更为重要。但随着种植数量的增加，我们需要了解它们的生长情况。""这些树木在英国的历史令人着迷从最初作为财富和权力的象征，到现在被广泛种植在公园和林地中。它们是英国的标志性植物，但对于它们的生长速度以及它们在英国不断变化的气候中的表现，几乎没有任何研究。看到这些庞然大物遍布各地，看到它们生长得如此迅速，我感到非常惊讶。"编译自:ScitechDaily ... PC版： 手机版：