突破性研究凸显陆地生态系统的脆弱性

突破性研究凸显陆地生态系统的脆弱性 重建新墨西哥州幽灵牧场的晚三叠世生态系统。已发表的标本和保存在幽灵牧场的物种被纳入研究小组的全球生态数据集。图片来源：Viktor O. Leshyk/洛杉矶县自然历史博物馆此外，与海洋环境相比，这些陆地环境的恢复期更长，这一发现出乎意料。这一发现对正在发生的全球生物大灭绝事件具有重要意义，而这一事件主要是由人类引起的气候变化造成的。恐龙研究所的合著者、美国国家科学基金会博士后研究员汉克-伍利（Hank Woolley）博士说："如果你从陆地生态系统中移除大量的小动物，这些生态系统就会分崩离析，比海洋中的生态系统更容易崩溃。其次，陆地生态系统从大规模灭绝事件中恢复过来所需的时间要比海洋生态系统长。"合作研究工作和方法该项目由伍利和许多其他来自国家卫生研究院及其他机构的古生态学家和地质学家共同完成，是第一项深入研究三叠纪末大灭绝事件对陆地和海洋生态系统影响的有据可查的科学研究。除了伍利之外，NHM恐龙研究所的博士生保罗-伯恩（Paul Byrne）和基尔斯滕-福莫索（Kiersten Formoso，后者现在是罗格斯大学新晋的总统博士后研究员）以及博士后贝基-吴（Becky Wu）博士也与南加州大学的同事共同撰写了这项研究报告。Kiersten Formoso 博士说："这项研究工作还结合了南加州大学和自然历史博物馆的古生物学、古生态学和地球生物学研究人员的专业知识。能有这么多跨学科的作者一起解决关于过去和自然世界的有趣问题，真是令人兴奋"。早起侏罗世陆地生态系统的长期重组与恐龙的多样化同时发生。图片来源：洛杉矶县自然历史博物馆提供"传统的海洋生态空间框架确实非常有效，并被广泛应用于海洋古生态学。因此，虽然有很多关于海洋生态系统在大灭绝中变化的重建，但我们从未能以同样的方式研究陆地生态系统的变化。我们希望这个新的陆地生态空间框架将为未来的研究打开一扇门，比较海洋和陆地群落如何对快速气候变化事件做出相似或不同的反应，"共同作者、现任南安普顿大学1851研究员的艾莉森-克里布博士（Dr. Alison Cribb）说。伍利说："作为一个研究海洋和陆地生命古生物学的研究小组，我们的研究系统涵盖了从亿万年前的叠层石到恐龙，我们认为这将是一个独特的机会，可以将我们广泛的专业知识结合在一起，以一种新的方式解决一个引人入胜的紧迫课题大灭绝。"最早的恐龙是在2.3亿多年前的三叠纪时期首次出现并扩散的，而在2.015亿年前，一场由二氧化碳引发的灾难性全球变暖导致了三叠纪末期的大灭绝事件，约76%的海洋和陆地生物因此灭绝。大灭绝事件对海洋环境的影响已经通过创建生态空间根据动物的进食和移动方式以及生活地点对动物进行分类的三维表示得到了很好的研究，但这种技术从未应用于陆地生态系统。直到现在，这种技术才被应用于陆地生态系统。研究结果和意义新科学家团队从古生物学数据库中整理了一千多条记录，首次建立了横跨三叠纪末大灭绝的陆地生态空间。接下来，他们对每种动物在三个轴线上的出现情况进行了分类，以了解不同类群的动物在生存方式上的代表性例如，主要生活在树上而吃昆虫，或者在地面上捡拾大型动物的食物。研究人员随后将这一新框架与三叠纪末大灭绝的海洋生态空间进行了比较。研究概念和发现的图示。图片来源：C. Henrik Woolley/洛杉矶县自然历史博物馆"我们的研究结果表明，在三叠纪末大灭绝之后，陆地和海洋的恢复情况不同，陆地生态系统经历的灭绝严重程度更高，而且需要比海洋更长的时间才能恢复起某些生态作用的群体。"福莫索说："这是因为陆地生态系统中扮演这些角色的类群较少，而在海洋中，许多分类群可能在做相同或类似的事情。"他们的发现可能会对我们的现代陆地生态系统提出严酷的警告，因为我们正在与人类造成的气候变化导致的日益严重的物种灭绝作斗争。首先，三叠纪末期的物种灭绝事件涉及火山喷发二氧化碳。研究结果的另一个启示是，任何大灭绝事件都不会对不同的生态系统产生相同的影响。陆地上的生命有明显的不同开花植物只是三叠纪期间不存在的一类植物，但如果知道这些生态系统可能比以前想象的更加脆弱，就应该敲响警钟。更广泛的影响和未来方向"了解生命在过去是如何应对气候变化的，是古生物学的一个主要目标，也为我们解决现代生物多样性危机提供了洞察力和工具。然而，这需要对各种生物、生态系统和环境有详细的了解。我们在国家卫生研究院和南加州大学合作开展的古生物学项目的一个独特之处在于，它结合了一批具有跨物种、跨系统和跨时间专业知识的古生物学家所有这些都使得像本文这样的大视野研究成为可能。因此，我们对古生物学的影响要大于古生物学家的总和！"国家哈姆雷特博物馆恐龙研究所馆长、伍利的博士和博士后导师内森-史密斯（Nathan Smith）博士说。为这项研究开发的新框架还可以帮助科学家们更好地理解历史上的大规模灭绝。这可能包括我们正在面临的危机，并可能为更有效的缓解和保护工作提供信息。该合作项目还展示了化石和化石记录在了解恐龙世界和我们快速变化的气候方面所具有的价值。研究与收藏高级副总裁路易斯-奇亚佩博士和恐龙研究所所长格雷琴-奥古斯汀说："洛杉矶县自然历史博物馆收藏了数以百万计的化石，涵盖了整个生命史。我们的藏品非常适合解决与过去和现在的物种灭绝有关的大量问题"。编译自/scitechdaily ... PC版： 手机版：

灾难的蓝图：人类已将地球的淡水循环推向崩溃边缘

灾难的蓝图：人类已将地球的淡水循环推向崩溃边缘 研究显示，淡水变化的最新地球边界在二十世纪中叶就已被超越。换句话说，在过去的一个世纪里，人类一直在推动地球淡水系统的发展，远远超出了工业化之前的稳定状态。这是首次在如此长的时间尺度内，以适当的参考基线对全球水循环变化进行评估。发表在《自然-水》（Nature Water）上的研究结果表明，大坝建设、大规模灌溉和全球变暖等人类压力已经改变了淡水资源，以至于淡水资源调节重要生态和气候过程的能力岌岌可危。国际研究小组利用综合人类对淡水循环的所有主要影响的水文模型数据，以大约 50×50 公里的空间分辨率计算了每月的溪流流量和土壤湿度。作为基线，他们确定了前工业化时期（1661-1860 年）的条件。然后，他们将工业时期（1861-2005 年）与这一基线进行了比较。他们的分析表明，异常干旱或潮湿的情况河流流量和土壤湿度的偏差出现的频率增加了。与工业化前时期相比，自20世纪初以来，出现干湿偏差的区域持续扩大。总体而言，与工业化前相比，出现偏差的全球陆地面积几乎翻了一番。阿尔托大学的博士研究员、论文的主要作者之一维利-维尔基（Vili Virkki）说："我们发现，现在的特殊情况比以前更加频繁和普遍，这清楚地表明了人类活动如何改变了全球淡水循环的状况。"由于分析是在高空间和时间分辨率下进行的，研究人员可以探索偏差的地理差异。在许多热带和亚热带地区，异常干燥的溪流和土壤湿度条件变得更加频繁，而在许多北方和温带地区，异常潮湿的条件有所增加，尤其是在土壤湿度方面。这些模式与气候变化导致的水供应变化相吻合。在人类使用土地和农业历史悠久的许多地区，模式更为复杂。例如，尼罗河、印度河和密西西比河流域都经历过异常干旱的河流流量和潮湿的土壤水分条件，这表明灌溉驱动了变化。米娜-波卡（Miina Porkka）解释说："使用一种在不同水文变量和地理尺度上具有一致性和可比性的方法，对于理解推动我们所看到的淡水变化的生物物理过程和人类行为至关重要。"有了对溪流和土壤湿度变化的全面了解，研究人员就能更好地研究淡水循环变化的原因和后果。该研究的资深作者、阿尔托大学副教授马蒂-库姆（Matti Kummu）说："更详细地了解这些动态变化有助于制定政策，减轻由此造成的危害，但我们的当务之急应该是减少人类对淡水系统造成的压力，因为淡水系统对地球上的生命至关重要。"编译自:ScitechDaily ... PC版： 手机版：

新研究揭示地球淡水出现的时间比以前认为的早5亿年

新研究揭示地球淡水出现的时间比以前认为的早5亿年 科廷大学（Curtin University）领导的新研究发现，有证据表明，对生命至关重要的淡水是在大约 40 亿年前出现在地球上的，这比以前认为的要早一亿年。主要作者、科廷大学地球与行星科学学院兼职研究员、阿联酋哈利法大学助理教授哈迈德-加马勒迪恩（Hamed Gamaleldien）博士说，通过分析西澳大利亚中西部地区杰克山（Jack Hills）的古老晶体，研究人员将淡水出现的时间线推后到了地球形成后的几亿年。Gamaleldien 博士说："我们能够确定水文循环起源的日期，水文循环是水在地球上流动的连续过程，对于维持生态系统和支持地球上的生命至关重要。通过研究矿物锆石微小晶体中的年龄和氧同位素，我们发现了远在40亿年前的异常轻同位素特征。这种轻的氧同位素通常是地球表面下几公里处的高温淡水改变岩石的结果。地球深处淡水的证据挑战了现有理论，即地球在 40 亿年前完全被海洋覆盖"。科廷大学的雨果-奥利鲁克（Hugo Olierook）博士与一块来自西澳大利亚杰克山的岩石，其中包含本研究中分析的锆石晶体。资料来源：科廷大学研究报告的合著者、科廷大学地球和行星科学学院的雨果-奥利罗克博士说，这一发现对于了解地球是如何形成以及生命是如何出现的至关重要。"这一发现不仅揭示了地球的早期历史，还表明陆地和淡水在相对较短的时间内地球形成后不到6亿年为生命的繁衍创造了条件。标志着我们在了解地球早期历史方面迈出了重要一步，并为进一步探索生命起源打开了大门"。编译来源：ScitechDaily作者是科廷大学地球与行星科学学院地球动力学研究小组和矿物系统时间尺度小组以及约翰-德-莱特中心的成员。部分研究是利用约翰-德莱特中心大型几何离子微探针（LGIM）设施中的CAMECA 1300HR3仪器完成的，该设施由 AuScope（通过联邦国家合作研究基础设施战略）、西澳大利亚地质调查局和科廷大学资助。 ... PC版： 手机版：

NASA遭遇故障的IXPE太空观测设施于4月3日成功恢复了科学运行

NASA遭遇故障的IXPE太空观测设施于4月3日成功恢复了科学运行 IXPE 航天器经过航空电子设备重置后，恢复了对宇宙现象的观测，其中包括一个潜在的吸积黑洞，为了解黑洞吸积做出了贡献。资料来源：美国国家航空航天局此前唯一一次中断 IXPE 科学观测是由于 2023 年 6 月的一个类似问题。利用上次中断后制定的程序，研究小组启动了航天器航空电子设备重置以解决该问题，从而使 IXPE 进入计划的安全模式。研究小组立即开始工作，以尽可能迅速和安全的方式恢复科学运行。IXPE 任务现在正在观测一个新的瞬态 X 射线源Swift J1727.8-161 一个候选吸积黑洞。该源最近开始产生物质喷流，其运动速度仅为光速的一小部分。IXPE 的观测将有助于了解黑洞的吸积，包括揭示相对论喷流是如何形成的。IXPE 于 2021 年发射，它是一个太空观测站，旨在发现一些最极端宇宙天体的秘密超新星爆炸的残余物、中子星、哺育黑洞喷射出的强大粒子流等等。该天文台是美国国家航空航天局（NASA）首个研究来自许多不同类型天体的 X 射线偏振的任务。编译自:ScitechDaily ... PC版： 手机版：

NASA的ICESat-2卫星经受住了20年来最强烈的太阳风暴考验

NASA的ICESat-2卫星经受住了20年来最强烈的太阳风暴考验 美国国家航空航天局冰、云和陆地高程卫星-2（ICESat-2）的插图，该卫星的任务是测量地球冰层高度的变化。资料来源：美国国家航空航天局5 月 7 日至 5 月 11 日期间，太阳释放出强烈的太阳耀斑和日冕物质抛射，在地球上引发了地磁暴，导致地球大气层局部膨胀。这给 ICESat-2 带来了意想不到的阻力，使卫星旋转，并触发卫星进入安全保持状态，从而关闭了 ICESat-2 的科学仪器。ICESat-2 小组已经进行了两次推进器燃烧，以提高航天器的高度，使其现在能够飘回到距地球约 310 英里（500 公里）的正常轨道。一旦到达那里，研究小组将把高级地形激光测高仪系统仪器恢复到科学模式，继续测量地球的冰、水、森林和土地覆盖的高度。艺术家绘制的 ICESat-2 效果图。这颗卫星在2024年5月太阳风暴之后进入安全状态，预计将于6月中旬返回科学模式。图片来源：美国宇航局戈达德太空飞行中心ICESat-2是Ice, Cloud, and land Elevation Satellite-2的缩写，是NASA的一项卫星任务，旨在测量冰盖海拔和海冰厚度，以及陆地地形和植被特征。该卫星于2018年9月发射，采用了一种名为ATLAS（高级地形激光测高仪系统）的精密激光测高仪系统，对地球表面进行精确而详细的测量。ICESat-2 的高分辨率数据有助于科学家了解气候变化导致的冰原、冰川和海冰的变化，提高我们准确预测未来海平面上升和评估地球生态系统变化的能力。这颗卫星是美国宇航局地球观测系统的重要工具，为环境研究和气候科学提供了宝贵的数据。编译自/hscitechdaily ... PC版： 手机版：

亚马逊地区干旱 百余条淡水豚死亡

亚马逊地区干旱 百余条淡水豚死亡 巴西亚马逊地区正在经历罕见干旱，水温创下历史新高，过去一周当地有100多条淡水豚死亡。 美国有线电视新闻网（CNN）星期天（10月1日）报道，巴西科学部资助的马米劳亚研究所（Mamirauá Institute）说，这些死亡的淡水豚都是过去七天里在特费湖（Lake Tefé）中发现的。 这么多淡水豚死亡很不寻常，研究所认为，这一现象是近来湖面温度创下纪录和亚马逊地区历史性的干旱造成的，当地某些水点的温度甚至超过了39摄氏度。 亚马逊河是世界上最大的水道，目前正处于旱季，河流里的动物也受到高温影响。 CNN巴西站报道称，研究人员和活动人士正试图拯救当地河流里幸存的淡水豚，将它们从郊区的泻湖和池塘转移到水温较低的主河道中。然而，由于该地区地处偏远，这一行动并不容易。 马米劳亚研究所研究员对CNN巴西站说，把淡水豚转移到其他河流并不那么安全，因为在将动物放归野外之前，必须核实是否存在毒素或病毒。 报道指出，亚马逊地区的干旱对经济也造成了影响。亚马逊州59个城市的水位低于平均水平，阻碍了河流上的运输和捕鱼活动。 据报，当局预计未来几周的干旱将更加严重，可能导致更多淡水豚死亡。