研究:气候变化正在使生物质燃料和技术的可用性面临风险

研究:气候变化正在使生物质燃料和技术的可用性面临风险一项新研究发现,随着气候变化导致的温度上升,最大限度地利用来自植物、木材和废物的生物质作为可再生能源和石化产品替代品的机会之窗正在关闭。相关研究报告已于当地时间9月7日发表在《自然》上。该研究调查了生物质开发的可持续性。研究人员表示,如果不采取紧急行动以减少化石燃料、改用生物能源和其他可再生能源,那么气候变化将减少作物产量并降低生物质原料的可用性。他们还称,减少粮食产量还可能激励耕地扩张、增加土地利用变化带来的温室气体排放并进一步加快气候变化的速度。该研究的论文共同作者、来自约克大学化学系的JamesClark教授说道:“生物质燃料和原料提供了一种可再生的能源和石化产品的可行替代品,但我们的研究结果是一个严峻的警告,如果我们继续让全球气温上升那么气候变化将使它们的可用性面临风险。有一个临界点,在这个点,气候变化将严重阻碍我们减轻其最坏影响的能力。如果我们要最大限度地发挥其优势,现在就必须使用具有碳捕获和储存功能的生物质,包括制造生物基化学品。”在许多气候减缓评估中,包括政府间气候变化专门委员会(IPCC)的最新报告强调了碳捕集跟封存的生物能源(BECCS)是实现《巴黎协定》中规定的升温2℃或1.5℃目标的战略中的一个关键因素。研究人员使用全球数据来模拟作物产量对平均温度上升、氮肥强度、大气中的二氧化碳浓度和降水的反应。他们发现,如果向BECCS的转换被推迟到本世纪下半叶,那么生物质产量将因气候变化而大大减少。这将导致无法实现2℃的目标并危及到全球粮食安全。如当BECCS从2040年推迟到2060年时,科学家们发现,用于生物质技术的农业残余物产量减少将降低BECCS的能力并使全球变暖在2200年之前从1.7℃增加到3.7℃,全球人均每日作物热量从210万卡路里下降到150万卡路里。科学家们计算出,在这种情况下,粮食贸易的规模需要在2019年的基础上增加80%以避免受气候变化影响最严重的发展中世界的许多地区出现严重的粮食短缺。Clark教授补充道:“如果依靠生物质的负碳减排技术能在短期内广泛部署,那么我们仍有希望缓解全球变暖和全球粮食危机。”...PC版:https://www.cnbeta.com/articles/soft/1313761.htm手机版:https://m.cnbeta.com/view/1313761.htm

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化石记录揭开气候变化灭绝风险的秘密

化石记录揭开气候变化灭绝风险的秘密艺术再现三叠纪晚期与气候变化相关的物种灭绝事件之前(左)和之后(右)的海底场景。资料来源:MaijaKarala在地球生命史上,过去的气候变化(通常由火山活动导致的温室气体自然变化引起)是无数物种灭绝的原因。但是,迄今为止,人们还不清楚是什么因素导致物种对这种变化的适应力增强或减弱,也不清楚气候变化的程度如何影响物种灭绝的风险。在牛津大学研究人员的领导下,这项新研究通过分析过去4.85亿年来海洋无脊椎动物(如海胆、蜗牛和贝类)的化石记录,试图回答这个问题。海洋无脊椎动物有丰富的化石记录,而且研究得很透彻,因此可以确定物种灭绝的时间和可能的原因。信息图表总结了研究发现的决定物种因气候变化而灭绝风险的关键特征和因素。资料来源:MirantaKouvari(科学图形设计)。研究人员利用涵盖9200多个属的29万多条化石记录,整理出了一个可能影响灭绝恢复力的关键特征数据集,其中包括以前未深入研究过的特征,如偏好温度。研究人员将这些特征信息与气候模拟数据相结合,建立了一个模型,以了解哪些因素在气候变化期间对确定灭绝风险最为重要。主要发现作者发现,受气候变化影响较大的物种更容易灭绝。特别是,在不同地质阶段气温变化达到或超过7°C的物种更容易灭绝。作者还发现,在极端气候条件下(如极地地区)的物种更容易灭绝,而只能在狭窄的温度范围(尤其是低于15°C的温度范围)内生活的动物灭绝的可能性要大得多。然而,地理范围的大小是预测灭绝风险的最有力因素。地理范围较大的物种灭绝的可能性要小得多。体型也很重要,体型较小的物种更容易灭绝。所研究的所有特征对灭绝风险都有累积影响。例如,同时具有较小地理范围和较窄热范围的物种甚至比只具有其中一种特征的物种更容易灭绝。该研究的第一作者库珀-马拉诺斯基(牛津大学地球科学系)说:"我们的研究发现,地理范围是预测海洋无脊椎动物灭绝风险的最有力因素,但气候变化的幅度也是预测灭绝的重要因素,这对当今面临气候变化的生物多样性具有影响。"目前,人类驱动的气候变化已经将许多物种推向或超越了灭绝的边缘,这些结果有助于确定面临最大风险的动物,并为保护它们的战略提供依据。领衔作者艾琳-索普教授(牛津大学地球科学系)说:"地质历史的证据表明,根据气候变化的预测,全球生物多样性面临着严峻的未来。特别是,我们的模型表明,生活在两极或热带地区、热范围小于15°C的物种可能面临最大的灭绝风险。然而,如果局部气候变化足够大,就会导致全球范围内的物种大量灭绝,有可能使我们更接近第六次物种大灭绝。据研究小组称,未来的工作应探索气候变化如何与海洋酸化和缺氧(海水缺氧)等其他可能导致物种灭绝的因素相互作用。布里斯托尔大学地理科学学院的研究人员也参与了这项研究。布里斯托尔大学的丹-伦特(DanLunt)教授说:"这项研究表明,在地球历史上,海洋生物的灭绝风险与气候变化密不可分。当我们不顾一切地继续通过燃烧化石燃料造成气候变化时,这应该成为对人类的一个严酷警告。"编译自:ScitechDaily...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1423280.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1423280.htm

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研究发现气候变化对海洋生物的影响远超预期

研究发现气候变化对海洋生物的影响远超预期红鳍柱颌针鱼(Strongyluranotata)"躲藏"在加勒比海库拉索岛附近的海面下。资料来源:JulietteJacquemont(该研究的共同作者)。领衔作者、荷兰皇家海洋研究所(NIOZ)的卡塔琳娜-阿尔特(KatharinaAlter)解释了为什么对已发表的有关气候变化影响的研究结果进行总结和分析至关重要:"为了更好地了解气候变化对全球的总体影响,海洋生物学家会计算气候变化对所有鱼类或所有无脊椎动物物种的影响。然而,在不同的单项研究中确定的影响可能会相互抵消:例如,如果蜗牛等无脊椎动物从某种环境变化中获益,而海胆等其他无脊椎动物则从中受损,那么尽管这两种动物群体都受到了影响,但无脊椎动物受到的总体影响却被认定为零"。事实上,由于气候变化,蜗牛吃得更多,而海胆吃得更少。这两种影响都很重要,甚至会产生连带效应:海胆的食物--草皮藻会生长得更多,而腹足类的食物--海带的生长则会减少。这两种无脊椎动物摄食量的不同导致生态系统从海带为主的生态系统转变为草皮藻为主的生态系统,从而改变了生活在这个生态系统中的所有其他动物的生存环境。"阿尔特博士与来自瓦赫宁根大学以及美国、法国、阿根廷、意大利和智利的其他12个研究机构的同事一起,开发出了新的研究方法,不再将看似矛盾的结果对立起来,而是利用这两种结果来确定气候变化对动物健康的影响。在使用这种方法之前,人们已经知道海洋变暖和海水酸性增强会在三个方面对鱼类和无脊椎动物产生负面影响:它们的生存机会减少,新陈代谢加快,无脊椎动物的骨骼变弱。利用这种新方法,国际海洋研究小组发现,气候变化对鱼类和无脊椎动物的其他重要生物反应产生了负面影响:生理、繁殖、行为和身体发育。阿尔特"因为这可能会导致影响海洋生态系统结构的生态转变,我们的研究结果表明,气候变化的影响可能会比之前想象的更大"。几十年来,空气中二氧化碳含量的增加导致海水温度升高、酸性增强,预计未来这一趋势还将继续。然而,其速度和程度尚不可知。阿尔特和她的同事们计算了三种预计的二氧化碳增加情景的后果,因此也计算了海洋变暖和海洋酸化的后果:极端增加、以目前速度适度增加以及--由于可能采取的措施--减缓增加。阿尔特介绍说:"我们的新方法表明,如果海洋变暖和酸化继续按照目前的轨迹发展,鱼类和无脊椎动物物种中高达100%的生物过程都将受到影响,而之前的研究方法分别只发现了所有过程中约20%和25%的变化。"此外,研究还表明,减缓大气中二氧化碳含量的措施将有助于减少生物过程的变化:在低二氧化碳情况下,无脊椎动物中50%的反应和鱼类中30%的反应将受到影响。阿尔特认为,新方法的最大好处是,人们可以更详细地了解气候变化对物种的影响。"新的计算方法权衡了与当前状态的显著偏差,无论其方向如何--是有利还是有害--都将其视为海水变暖和酸化的影响。有了我们的新方法,您就可以纳入最广泛的测量反应,并发现传统方法中被掩盖的影响。"编译来源:ScitechDaily...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1427244.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1427244.htm

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联合国气候变化大会签署粮食、农业和气候行动宣言

联合国气候变化大会签署粮食、农业和气候行动宣言在阿联酋迪拜举行的《联合国气候变化框架公约》第二十八次缔约方大会上,134个国家和地区签署《关于韧性粮食体系、可持续农业及气候行动的阿联酋宣言》,希望解决全球温室气体排放问题的同时,保护在受气候变化影响最大地区的农民的生命和生计。签署《宣言》的所有国家和地区共代表57亿人口、70%的粮食生产力和76%的全球粮食系统温室气体排放量。大会主席国阿联酋宣布,国际社会已动员超过25亿美元资金用于支持粮食安全,同时应对气候变化以及开展食品系统创新等。另外,超过20个国家在大会呼吁到2050年,将全球核能容量从2020年的水平增加三倍。美国、日本、几个欧洲国家等国家签署的声明称,核能在实现温室气体零排放的努力中发挥关键作用。2023-12-0214:56:29

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气候变化使我们的海洋从蓝色变为绿色

气候变化使我们的海洋从蓝色变为绿色英国国家海洋学中心首席科学家B.B.Cael领导的研究人员发现,在过去20年中,全球56%的海面颜色发生了显著变化。在分析了美国宇航局Aqua卫星上的MODIS(中分辨率成像分光仪)仪器提供的海洋颜色数据后,他们发现,大部分变化都源于海洋变绿了。上图突出显示了2002年至2022年期间海洋表面颜色发生变化的区域,深绿色代表更显著的差异(信噪比更高)。Cael说:"推而广之,这些地方我们可以检测到过去20年中海洋生态系统的变化。这项研究的重点是热带和亚热带地区,但不包括高纬度地区和沿海水域,因为高纬度地区一年中的部分时间是黑暗的,而沿海水域的数据自然非常嘈杂。"叶绿素变化的意义地图上的黑点表示在研究期间叶绿素水平也发生变化的区域,占海洋表面的12%。叶绿素一直是遥感科学家测量浮游植物丰度和生产力的常用指标。不过,这些估计值只使用了可见光光谱中的几种颜色。绿色显示的数值基于整个色域,因此能捕捉到更多关于整个生态系统的信息。在遥感领域,来自单个传感器的长时间序列比较罕见。Aqua卫星将于2022年迎来其在轨运行的第20个年头,远远超过了其6年的设计寿命。特别是,他很好奇卫星收集到的所有海洋颜色信息中有哪些可能被遗漏了。Cael说:"数据中的编码比我们实际利用的要多得多。"通过对数据的深入研究,研究小组发现了气候建模所预测的海洋颜色趋势[3],但使用基于卫星的叶绿素估算,预计需要30-40年的数据才能发现这一趋势。这是因为与气候变化趋势相比,叶绿素的自然变异性很高。新方法结合了所有可见光,足以在20年内确认这一趋势。NASA的PACE(浮游生物、气溶胶、云层、海洋生态系统)航天器在地球上空运行。资料来源:NASAGSFC可能的解释和未来预测在现阶段,很难说新色调究竟是生态变化造成的。不过,作者认为,它们可能是浮游生物的不同组合、更多的碎屑颗粒或浮游动物等其他生物造成的。凯尔说,颜色变化不太可能来自塑料或其他污染物等物质,因为它们并不普遍,不足以在大尺度上记录下来。"我们所知道的是,在过去20年里,海洋变得更加分层。表层海水[4]吸收了气候变暖所产生的过多热量,因此不易与营养更丰富的深层海水混合。这种情况将有利于适应贫营养环境的浮游生物。"凯尔说,海洋颜色变化的区域与海洋变得更加分层的区域非常吻合,但与海面温度变化没有重叠。对地球水生生态系统的更多了解可能很快就会到来。NASA的PACE(浮游生物、气溶胶、云层、海洋生态系统)卫星将于2024年发射,届时将传回色彩分辨率更高的观测数据。新数据将使研究人员能够推断出更多有关海洋生态的信息,如浮游植物物种的多样性和浮游植物的生长速度。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1387869.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1387869.htm

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阿尔卑斯山的积雪正在因气候变化逐渐减少,但这并不是最显著的变化

https://mp.weixin.qq.com/s/5rdc9FXaRoVwBdpYsLgKDQ绿色象征着生机、环保,但是对于那些本应由冰雪覆盖的雪山,绿色的出现并不是什么令人兴喜的事情。继南极变绿、开花和北极出现巨洞之后,气候变化在雪山之上又秀了一把存在感。山地最能体现生物多样性的区域之一,但也是受全球变暖影响最大的生态系统之一,在山区,气候变暖速度大约是其他地区的两倍左右。阿尔卑斯山多以银装素裹的形象出现在世人面前,但在全球变暖的浪潮之下,这座滑雪胜地也难以幸免。阿尔卑斯山的积雪正在因气候变化逐渐减少,但这并不是最显著的变化。最近,来自瑞士洛桑大学和巴塞尔大学的研究团队发现,从1984年到现在,在阿尔卑斯山树木线以上的地区,植被量增加了近80%。山脉地区海拔变化剧烈,海拔越高、温度越低,自然条件越恶劣。在树木线以上,树木难以生长,但气候变化补气了植物生长所缺失的条件,让树木的领地不断扩张。这项新研究的第一作者、巴塞尔大学的助理教授SabineRumpf表示:“在阿尔卑斯山,变化的规模绝对是巨大的。”植物正在扩张自己的领地,植被也愈发茂密繁盛。先前的研究已经开始关注全球变暖对高山生物密度和植物物种种类分布的影响,但却从来没人全面分析过阿尔卑斯山脉上植被生产率的情况。而这次研究团队分析了阿尔卑斯山脉1984~2021年间的高分辨率卫星图像,发现在树木线以上的区域,植物生物质量在超过77%的观测区域都有所增加。科学家把研究成果发表在《科学》杂志上。植物生物质量增加,代价却是生物多样性的下降。原本,高山植物在极端环境下,适应了恶劣的生存条件,但在相对温和的环境下下,它们与其他植物相比竞争力不强。因此,当气候条件改变时,这些适应高山环境的植物就失去了优势,逐渐在生存竞赛中出局。阿尔卑斯山脉独特的生物多样性正面临着巨大的压力。

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研究:气候变化将使德国在2050年损失1.29万亿元

研究:气候变化将使德国在2050年损失1.29万亿元(早报讯)一项独立研究调查星期一(3月6日)指出,截至2050年,德国经济将因极端天气面临最高达9000亿欧元(约1.29万亿新元)的经济损失。德国目前正在寻求合适的气候应对措施,以减少经济损失。路透社报道,德国经济部和环境部引述这份研究报告称,根据全球暖化的程度,极端高温、干旱和洪灾将导致德国在2022年至2050年间,面临2800亿至9000亿欧元的经济损失。这项由经济研究公司Prognos和GWS,以及德国生态经济主导的研究指出,这些损失包括极端天气对农业生产、建筑物、基础设施、货物运输和卫生系统的影响。研究结果并未考虑极端天气造成的“非经济损失”,如对人体健康、死亡和生物多样性的影响。研究发现,如果气候变化是温和的,政府可以通过碳储存等气候应对措施,减少可能的损失。根据气候变化的激烈程度,这类措施可以减少60%至80%的损失。德国经济部指出,在2000年至2021年间,德国因极端天气损失了至少1450亿欧元,其中800亿发生在过去五年,包括2021年莱茵兰—普法尔茨州(Rhineland-Palatinate)和北莱茵—威斯特法伦州(NorthRhine-Westphalia)的洪灾。

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