科学家提出应对气候变化的大胆新方案

科学家提出应对气候变化的大胆新方案 俄勒冈州立大学的威廉-里普尔（William Ripple）、前俄勒冈州立大学博士后研究员克里斯托弗-沃尔夫（Christopher Wolf）以及合作者认为，他们的方案应该与联合国政府间气候变化专门委员会使用的五种"共享社会经济路径"（SSPs）一起被纳入气候模型。"我们知道，鉴于目前的排放趋势、政治意愿的缺乏以及社会的普遍否认，我们提出的方案在实施过程中可能会面临巨大的挑战，但如果不将其纳入一系列方案中，就根本无法对其优点进行诚实的辩论，"OSU 林学院生态学杰出教授里普说道。"我们主张激进的渐进主义：通过短期的小步骤实现巨大的改变。与许多其他气候方案相比，我们提供了一种亟需的对比，这些方案可能更符合现状，而现状是行不通的。"里普和来自美国、荷兰和澳大利亚的合著者在《环境研究通讯》上发表的一篇论文中介绍了他们的恢复途径。他们说，这条途径的灵感来自于对地球系统变量的独特汇编，这些变量生动地说明了自1850年以来人类对资源的需求是如何爆炸性增长的，这表明生态已经过剩。沃尔夫现在是总部位于科瓦利斯的陆地生态系统研究协会（Terrestrial Ecosystems Research Associates）的科学家。他表示："主要依赖化石燃料的人类人口、国内生产总值和能源消耗的增长导致温室气体排放量激增，极大地改变了土地利用，引发了生物多样性的大规模衰退。"作者指出，目前的气候变化模型依赖于与政策选择和社会发展相关的多种假设和因素。一个由气候科学家、经济学家和能源系统建模人员组成的国际团队开发了"SSPs"，用于推导不同政策下的温室气体排放情景，这些政策假定 GDP 在 2100 年前持续大幅增长。沃尔夫说："SSPs描述了未来可能出现的事态发展，这些发展将给减缓和适应气候变化带来不同的挑战。它们基于五种叙述，描述了不同的社会经济发展，其中一些比另一些更具可持续性。设想侧重于减少初级资源的消耗，使环境压力保持在地球极限之内，人均国内生产总值随着时间的推移趋于稳定。"沃尔夫、里普尔和合作者对一系列变量进行了长期回顾：化石燃料排放、人口、GDP、土地利用、温室气体浓度、全球温度、脊椎动物物种丰度、收入不平等和肉类产量。作者包括陆地生态系统研究协会的 Jillian Gregg、荷兰环境评估局的 Detlef P. van Vuuren 和悉尼大学的 Manfred Lenzen。"收入份额变量可追溯到 1820 年，它显示了收入最高的 10%的人如何持续获得至少 50%的收入，说明了长期以来全球经济的不平等，"里普说。"恢复性途径将代表一个更公平、更有韧性的世界，其重点是自然保护，将其作为自然气候解决方案；社会福祉和生活质量；女孩和妇女的平等和高水平教育，从而实现低生育率和更高的生活水平；以及向可再生能源的快速过渡。"与目前的一些共享社会经济路径不同，恢复性路径并不依赖于碳捕集技术的发展，也不像可持续发展战略文件那样假设经济持续增长。里普说："通过优先考虑大规模的社会变革，我们提出的路径可以比那些支持富裕国家增加资源消耗的路径更有效地限制气候变暖。我们的目标是通过解决气候变化、生物多样性丧失和社会经济不公正问题的整体愿景，使各种地球生命迹象的曲线弯曲。我们的工作为人类如何从这些环境和社会危机中拯救世界提供了一个案例。"编译自/ScitechDaily ... PC版： 手机版：

科学家呼吁及早准备以应对气候变化对疾病传播的影响

科学家呼吁及早准备以应对气候变化对疾病传播的影响 山谷热是由生活在土壤中的真菌引起的领衔作者乔治-R-汤普森（George R. Thompson）说："临床医生需要做好应对传染病形势变化的准备。汤普森是加州大学戴维斯分校医学院内科、传染病科以及医学微生物学和免疫学系的教授。了解气候变化与疾病行为之间的联系有助于指导传染病的诊断、治疗和预防"。汤普森鼓励医生和从业人员保持"对移动中疾病的高度怀疑。他说："我认为，随着我们对疾病认识的提高，将会有更多的检测，这样我们就会减少漏诊病例。"传染病可由病毒、细菌、真菌或寄生虫引起。其中许多疾病都是通过动物传染给人类或人类传染给动物的。病媒传染病是传染病的一种。它们是由蚊子、跳蚤和蜱虫等病媒携带的病原体引起的。由病媒引起的疾病有登革热、疟疾和寨卡。不断变化的降雨模式扩大了病媒的活动范围和活跃期。更短、更温暖的冬季和更长的夏季也与更多的病媒传播疾病有关。例如，由蜱虫引起的疾病（如巴贝斯虫病和莱姆病）现在也在冬季发生。与过去相比，它们也出现在更靠西和更靠北的地区。该研究的第一作者马修-菲利普斯（Matthew Phillips）说："我们在 1 月和 2 月看到了蜱传疾病的病例。菲利普斯是麻省总医院和哈佛医学院的传染病研究员。蜱虫季节开始得更早，活动的蜱虫范围更广。这意味着蜱虫叮咬的数量在增加，蜱虫传播的疾病也随之增加。"另一个令人担忧的问题是疟疾。传播这种疾病的蚊子正在向北扩展，这是气候引起的变化。降雨模式的改变导致蚊子增多，疾病传播率也随之升高。"作为一名传染病临床医生，去年夏天发生的最可怕的事情之一就是当地感染的疟疾病例。我们在得克萨斯州和佛罗里达州发现了病例，然后一路向北在马里兰州也发现了病例，这真的很令人吃惊。"菲利普斯说："这些病例发生在没有出国旅行的人身上。"鼠疫和汉坦病毒（由啮齿动物携带）等人畜共患病的发病率和发病地点也在发生变化。专家们注意到动物迁徙模式和自然范围的变化。由于栖息地的丧失，野生动物离人类越来越近。随之而来的是，动物疾病传染给人类的风险和新病原体出现的风险越来越高。该研究还指出了新真菌感染的出现，如白色念珠菌（C. auris），以及一些真菌病原体分布地点的变化。例如，真菌感染球孢子菌（又称山谷热）曾是加利福尼亚州和亚利桑那州炎热干燥地区的地方病。但最近在最北部的华盛顿州却诊断出了山谷热。降雨模式和沿海水温的变化也会影响大肠杆菌和弧菌等水传播疾病的传播。据研究小组称，海平面正在上升，过去罕见或极端的风暴潮和沿海洪水现在发生得更加频繁。在过去几年里，COVID-19 等传染病给世界带来了巨大影响。"它们会突然出现，给整个世界造成巨大混乱，然后我们就会暂时忘记它们。然而，传染病的流行和大流行潜力确实要求我们与联邦资助机构和咨询小组保持联系，以确保传染病不会在公众的视线中消失太久，"汤普森解释说。研究小组呼吁采取更有力的传染病监测措施，并敦促医学教育工作者培训临床医生预测传染病模式的变化。"情况并非毫无希望。我们可以采取一些明确的措施，为应对这些变化做好准备并提供帮助。临床医生亲眼目睹了气候变化对人们健康的影响。因此，他们可以在倡导减缓气候变化的政策方面发挥作用，"菲利普斯说。编译自:ScitechDaily ... PC版： 手机版：

科学家发现海洋天气与全球气候之间的联系

科学家发现海洋天气与全球气候之间的联系 本杰明-斯托尔（Benjamin Storer）绘制的这幅插图显示了海洋天气系统（中尺度涡）与大气驱动的气候尺度洋流（黑线）的叠加数据。图像显示了这些海洋天气系统在与气候尺度相互作用时是如何被激活（红色）或削弱（蓝色）的，其模式与全球大气环流如出一辙。图片来源：罗切斯特大学/本杰明-斯托尔（Benjamin Storer领衔作者本杰明-斯托尔（Benjamin Storer）是阿鲁埃湍流与复杂流研究小组的副研究员，他说，海洋的天气模式与我们在陆地上经历的天气模式类似，但时间和长度尺度不同。陆地上的天气模式可能持续几天，宽度约为 500 公里，而海洋天气模式（如漩涡）持续三到四周，但大小只有陆地上的五分之一。"长期以来，科学家们一直猜测，海洋中这些无处不在、看似随机的运动会与气候尺度发生沟通，但一直都很模糊，因为不清楚如何拆分这个复杂的系统来测量它们之间的相互作用，"阿鲁伊说。"我们开发了一个框架，正好可以做到这一点。我们的发现与人们的预期不同，因为它需要大气层的调节"。该小组的目标是了解能量是如何通过海洋中的不同通道传递到整个地球的。他们使用了阿鲁伊在2019年开发的一种数学方法，该方法随后被斯托尔和阿鲁伊应用到高级代码中，使他们能够研究从地球周长到10公里的不同模式的能量传递。这些技术随后被应用于来自先进气候模型和卫星观测的海洋数据集。研究显示，海洋天气系统在与气候尺度相互作用时，既会被激发，也会被削弱，其模式与全球大气环流如出一辙。研究人员还发现，赤道附近一个名为"热带辐合带"的大气带产生了全球 30% 的降水，导致大量能量转移，并产生海洋湍流。斯托尔和阿鲁伊说，研究在多个尺度上发生的如此复杂的流体运动并非易事，但它比以往将天气与气候变化联系起来的尝试更有优势。他们认为，研究小组的工作为更好地理解气候系统提供了一个前景广阔的框架。"全球变暖和不断变化的气候是如何影响极端天气事件的，这引起了很多人的兴趣，"阿鲁伊说。"通常，此类研究工作基于统计分析，需要大量数据才能对不确定性有信心。我们正在采取一种基于机理分析的不同方法，这种方法减轻了其中一些要求，使我们能够更容易地了解因果关系"。编译自/scitechdaily ... PC版： 手机版：

科学家发现普通细菌的嗜血行为

科学家发现普通细菌的嗜血行为 这一研究成果发表在《eLife》杂志上，为了解血流感染的发生过程和潜在治疗方法提供了新的视角。华盛顿州立大学研究员阿登-贝林克（Arden Baylink）拿着一个装有沙门氏菌的培养皿。贝林克和博士生西耶娜-格伦（Siena Glenn）发表的研究表明，世界上一些最致命的细菌会寻找并吃掉血清（人体血液的液体部分），血清中含有细菌可以用作食物的营养物质。图片来源：华盛顿州立大学兽医学院 Ted S. Warren细菌研究与实验"感染血液的细菌可能是致命的，"该研究的通讯作者、西悉尼大学兽医学院教授阿登-贝林克（Arden Baylink）说。"我们了解到，一些最常引起血液感染的细菌实际上能感知人体血液中的一种化学物质，并向它游去"。贝林克和这项研究的第一作者、西悉尼大学博士生西耶娜-格伦发现，至少有三种细菌，即肠炎沙门氏菌、大肠埃希氏菌和柯氏柠檬杆菌会被人体血清吸引。这些细菌是导致炎症性肠病（IBD）患者（约占总人口的 1%）死亡的主要原因。这些患者通常会有肠道出血，这可能是细菌进入血液的入口。华盛顿州立大学博士生西耶娜-格伦（Siena Glenn）使用高倍显微镜。格伦与助理教授阿登-贝林克（Arden Baylink）及其同事合作发表的研究表明，世界上一些最致命的细菌会寻找并吃掉人体血液中的液体部分血清。图片来源：华盛顿州立大学兽医学院 Ted S. Warren研究人员利用贝林克公司设计的一种名为"化学感知注射钻机测定法"的高倍显微镜系统，通过注射微量人体血清模拟肠道出血，观察细菌向出血源移动的过程。这种反应非常迅速致病细菌只需不到一分钟的时间就能找到血清。新疗法的潜力作为研究的一部分，研究人员确定沙门氏菌有一种名为 Tsr 的特殊蛋白质受体，能让细菌感知并游向血清。利用一种叫做蛋白质晶体学的技术，他们能够看到这种蛋白质与丝氨酸相互作用的原子。科学家们认为，丝氨酸是细菌能够感知并消耗的血液中的化学物质之一。格伦说："通过了解这些细菌是如何检测血液来源的，我们将来可以开发出阻断这种能力的新药。这些药物可以改善高血液感染风险的 IBD 患者的生活和健康状况。"编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：

北极永冻层融化 科学家警告小心北极僵尸病毒

北极永冻层融化 科学家警告小心北极僵尸病毒 艾克斯-马赛大学的遗传学家克拉维里说：“人们很少注意到病毒可能从遥远的北方爆发，然后向南传播，那里的病毒有可能感染人类，引发新的疾病的爆发。”这些病毒深藏在北半球的永冻层中，其中一些病毒的历史可以追溯到4.8万年前。“永冻层寒冷、黑暗、缺氧，非常适合保存生物材料，你可以把酸奶放在永冻层里，5万年后酸奶仍然可以食用。”据悉，早在2014年，就有科学家团队在西伯利亚分离出活病毒，并证明它们仍能感染单细胞生物，即使它们已在永久冻土中埋藏了数千年。目前，北极地区的海冰消失，进一步促进了西伯利亚大规模的采矿、运输等产业发展，而采矿凿开的大洞，可到达永冻层深处，这些操作会释放大量永冻层中的病原体，矿工进入后可能会通过呼吸接触到这些病毒。对于人类来说，即便目前还未发生任何大规模感染事件，但还是要做好未雨绸缪的准备。 ... 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：