岌岌可危的北方森林：闪电引发的野火威胁着至关重要的碳汇

岌岌可危的北方森林：闪电引发的野火威胁着至关重要的碳汇研究表明，由于气候变化，北方森林中雷电引发野火的威胁增大，可能会破坏这些地区重要碳储存的稳定性，从而加剧全球变暖。闪电是北方森林面临的最大威胁，其频率将随着气候变化而增加。这项研究由地球与环境学院的德克兰-芬尼（DeclanFinney）博士与阿姆斯特丹自由大学（VU）、江苏省农科院、东英吉利大学（UEA）和零碳有限公司（BeZeroCarbonLtd.）的研究人员合作完成。11月9日，《自然-地球科学》（NatureGeoscience）杂志发表了Ezoic"热带森林日益面临雷击火灾风险"一文。野火分析中的机器学习这项研究利用机器学习来预测世界各地野火的主要起火源--人为或"自然"闪电起火。他们使用了七个地区的数据来优化算法的预测结果。研究人员说，这是首次对全球火灾点火源进行归因的研究。研究表明，在完整的热带外森林中，77%的烧毁面积与闪电引燃有关，这与热带地区的火灾形成了鲜明对比，后者主要是由人类引燃的。完整的热带外森林是指那些几乎处于原始状态、人口稀少、土地使用程度低的森林。它们主要分布在偏远的北方森林中。全球烧毁面积和火灾原因预测因子气候变化对闪电频率的影响气候模型还被用来研究随着地球变暖，闪电频率会发生怎样的变化。研究发现，全球变暖每升高一度，完整的外热带森林的闪电频率就会增加11%到31%，这意味着气候变化会带来更多野火点燃的风险。与人类引起的火灾相比，闪电火灾平均规模更大、火势更猛，而且更严格地限制在偏远地区和燃料极度干燥的时期。研究小组早前的研究表明，随着气候变暖，火灾多发天气的频率和强度都在增加，这意味着森林更容易燃烧。这种易燃性以及闪电频率的增加是一个令人担忧的迹象，表明完整的热带外围森林未来将面临越来越大的野火威胁。芬尼博士是雷电和气候变化方面的专家。他说："这项工作凸显了闪电在生态系统和地球碳储存中的重要作用。我们通常从闪电对人类的影响角度来看待闪电。然而，闪电在基本上没有人类影响的地区也很重要，因为闪电是这些地区野火的主要引燃源。在这些偏远地区，尤其是北方森林，闪电会引发野火，导致额外的温室气体排放"。全球雷击和人为火灾的归因、燃烧面积和不确定性。热带外森林的碳储存和排放热带外森林具有全球意义，因为它们在植被和永久冻土中储存了大量的碳。北半球约有91%的此类森林处于永久冻土层之下。与其他地区相比，当这些地区发生火灾时，会释放出大量二氧化碳（CO2）和其他温室气体。尽管完整的外热带森林仅占地球陆地面积的1%，但其火灾排放的二氧化碳却占全球火灾排放总量的8%以上。据估计，在中度排放的情况下，到本世纪末，火灾可能会使永久冻土融化产生的温室气体排放量增加30%。马修-琼斯博士是东英吉利大学的研究员，主要研究碳循环和气候变化："热带森林在全球具有重要意义，因为它们在植被和土壤中储存了大量的碳，有助于将二氧化碳阻挡在大气之外，减缓全球变暖。然而，当这些地区发生火灾时，其单位面积排放的二氧化碳几乎比地球上其他任何地方都多。我们的研究表明，外热带森林很容易受到气候变暖、干旱和雷击引燃可能性增加的共同影响。未来雷击事件的增加有可能破坏外热带森林中大量碳储存的稳定性，特别是当这些地区的天气条件变得更温暖、更干燥、总体上更容易发生火灾的时候。"闪电火灾在地理上与热带外完整森林、与火灾相关的高森林损失率和高碳燃烧区域相吻合。破纪录的火灾季节鉴于加拿大2023年的火灾季破纪录，火灾排放量比2003-2022年的平均值高出四倍多，这项研究显得尤为及时。初步报告显示，今年加拿大发生了大范围的闪电火灾。该研究的主要作者、弗吉尼亚大学的托马斯-扬森博士（ThomasJanssen）说："虽然我们的研究并没有特别关注今年加拿大的极端火灾季节，但它确实有助于我们了解今年的事件。在气候变暖的情况下，由于更热、更干燥的天气和更多的照明袭击，北方森林的极端火灾季节，就像我们今年在加拿大看到的那样，将更有可能发生"。作者警告说，火灾产生的温室气体排放会导致大气中的碳浓度上升，推动气候进一步变暖，进一步加剧未来发生火灾的可能性和气候变化的其他不利影响。弗吉尼亚大学的SanderVeraverbeke教授说："野火造成的温室气体排放增加加剧了气候变化问题，随着气候变暖，会发生更多的火灾，火灾排放的温室气体也会更多。这种'强化反馈'在北方森林中尤为重要，因为北方森林的大部分下层都是富含碳的永久冻土，如果这些冻土因火灾而消失，则需要数千年才能形成"。闪电火灾与气候变暖导致闪电预计会增加的地区在地理上相吻合。以前被忽视的气候反馈过程芬尼博士说："这里的研究以及最近的其他研究让我们不再把热带作为受闪电影响的主要地区。更靠近两极的研究让我们担心可能存在以前被忽视的气候反馈过程。预测闪电将如何对气候变化做出反应具有很大的不确定性，但这里的研究结果应该得到认真对待，因为迄今为止的证据一直预测北方和更多极地地区的闪电会增加。"《自然-地球科学》（NatureGeoscience）杂志此前发表了一篇题为"热带外森林越来越多地面临雷击火灾风险"的文章。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1399807.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1399807.htm

岌岌可危的河流：气候混乱如何给水域带来了严峻挑战？

岌岌可危的河流：气候混乱如何给水域带来了严峻挑战？气候变化加剧了水质问题，尤其是在极端天气事件期间。有效的水资源管理战略需要全面了解气候、土地利用和人类活动之间的相互作用，并更加关注非洲和亚洲等地区。为了填补这一空白，一个国际科学家小组汇集了大量有关全球河流水质的研究成果。今天（9月12日）发表在《自然-地球与环境评论》（NatureReviewsEarth&Environment）上的这项研究表明，河流水质在极端天气事件期间往往会恶化。随着气候变化导致这些事件变得更加频繁和严重，生态系统健康和人类安全用水可能会受到越来越大的威胁。乌特勒支大学的MichellevanVliet博士领导的这项研究分析了在干旱、热浪、暴雨和洪水等极端天气以及长期（多十年）气候变化期间河流水质变化的965个案例。"范弗利特说："我们研究了各种水质成分，如水温、溶解氧、盐度以及营养物、金属、微生物、药物和塑料的浓度。分析表明，在大多数情况下，水质在干旱和热浪（68%）、暴雨和洪水（51%）以及长期气候变化（56%）时趋于恶化。在干旱期间，可用于稀释污染物的水量减少，而暴雨和洪水通常会导致更多污染物从陆地流向河流和溪流。据报告，在某些情况下，由于抵消机制，水质会有所改善或好坏参半，例如，在洪水期间，污染物迁移量的增加被更多的稀释所抵消。水质变化主要受河流排放量和水温变化的影响。土地利用和其他人为因素（如废水处理）也会影响水质的变化。vanVliet说："气候、土地利用和人为因素共同影响着污染物的来源和传输，了解它们之间复杂的相互作用至关重要。这项研究还呼吁对非西方国家的水质进行更多的数据收集和研究。我们需要更好地监测非洲和亚洲的水质。目前，大多数水质研究都集中在北美和欧洲的河流和溪流上。"研究结果突出表明，迫切需要更好地了解极端天气事件期间的水质变化及其背后的机制。只有这样，我们才能制定有效的水资源管理策略，在气候变化和极端天气日益增多的情况下，保障我们获得清洁水源，确保生态系统健康。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1383351.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1383351.htm

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

气候变化可能永久改变意大利山区森林的面貌

气候变化可能永久改变意大利山区森林的面貌由于气候危机带来的条件变化，意大利山区的森林正变得越来越脆弱。由于持续的气候危机，未来森林的构成可能会发生巨大变化。目前欧洲森林中常见的树木可能会消失或迁移到海拔更高的地方。在发表于《森林与全球变化前沿》（FrontiersinForestsandGlobalChange）的一项研究中，研究人员重点关注了意大利五个易受影响的山区。他们进行了详细的分析和预测，以了解面对环境变化，这些脆弱的生态系统可能会如何演变。欧洲-地中海气候变化基金会中心（CMCC）的塞尔吉奥-诺斯博士说："我们可以看到物种发生深刻变化的初始阶段，就像任何自然过程一样需要时间，而森林的时间与我们完全不同。森林为社区提供了宝贵的资源。木制品和野生食物（如松露）可以促进当地经济的发展，而森林可以影响水的供应和质量，创造和保护土壤，保持生物多样性，并提供娱乐机会。意大利约有三分之一的面积是森林，目前森林面积还在不断增加。然而，近年来，干旱、风暴和火灾破坏了森林，导致环境迅速变化。山区森林尤其容易受到气候危机的影响。为了了解并应对正在发生的情况，我们需要高分辨率的气候数据和可靠的模型，以预测未来，并尝试了解气候危机对这些岌岌可危的森林的影响。诺斯和他的团队开发了亚平宁山脉和阿尔卑斯山脉五个地区的森林物种分布模型。他们将这些模型与基于两种情景的气候变化预测相结合：一种情景是排放有所减缓，另一种情景是没有任何变化。利用这些数据，他们绘制了到2050年未来树木的土地适宜性地图。诺斯说："了解哪些物种在未来条件下处于有利或不利地位，有助于我们做出规划、管理和保护选择。森林为人类提供了非常重要的生态系统服务--水循环调节、生物多样性、木材和非木材产品、旅游业、二氧化碳捕获和储存等。今天所做的每一个选择都会影响未来数年的这些服务，因此必须尽可能多地了解这些选择。"诺斯和他的团队发现，大多数物种的适宜分布范围变小了，而有些物种可能会延伸到目前的树线之外，获得更大的分布范围--尤其是欧洲落叶松和土耳其栎。两种情景下的情况都是如此，只是变化的程度不同：科学家们建议将这些情况视为可能结果的上限和下限。一般来说，树线可能会向上移动，范围较小、较特殊的物种更有可能消失。此外，随着树木侵占目前的草地，高山草甸等高山生态系统也有可能变得更加稀少。研究小组表示，很难在所研究的树种中找出明显的赢家或输家。不过，他们发现银冷杉和欧洲山毛榉尤其脆弱。在所研究的五个地区中，亚平宁半岛北部和东北部面临的风险最大，所有现有树种都容易受到变化的影响。而由不同树种组成的混合林木则更具适应力。一些幸存的树种也有可能带来其他脆弱性。滨海松是亚平宁半岛南部森林的候选树种，它比目前在那里常见的树木更容易燃烧。由于火灾风险预计会上升，这可能会带来严重问题。不过，作者提醒说，环境变量与物种存在之间的关系可能不会与过去一样，变化仍可能让我们大吃一惊。不过，这些高质量的模型可以帮助确定能够在气候危机中生存下来的物种和森林。诺斯说："我们可以把这项工作视为一项有待扩展的实验。我们已经计划利用欧盟下一代计划的欧洲基金深化我们在意大利的研究，但我们还计划通过扩大地理范围和时间跨度来实现这一目标。"编译来源：ScitechDaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1403393.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1403393.htm

美国最新气候评估显示气候变化造成的巨大损失

美国最新气候评估显示气候变化造成的巨大损失随着洪水、火灾、热浪和其他与气候变化相关的灾难的加剧，家庭付出了更高的代价，环境不公正现象日益加剧。报告称，气候变化造成了地球数千年来从未有过的状况。在过去的半个世纪里，全球气温的上升速度超过了至少2000年以来的水平。这导致了各种新的威胁，比如2021年的热浪在典型的温带西北太平洋地区造成1400多人死亡。老问题也变得更加严重，比如干旱导致西南部地区干涸。美国西部目前的干旱比至少1200年来任何时候都要严重。自1980年以来，仅干旱和热浪就造成了超过3200亿美元的损失。极端天气灾害是气候变化最具破坏性的表现之一，而且越来越常见，代价也越来越高。上世纪八十年代，美国平均每四个月就会遭受一次价值十亿美元的灾害（该数字已根据通货膨胀率进行了调整）。现在，美国每三周就要应对一次灾难。根据评估，这些极端事件每年会带来1500亿美元的损失。这是一个"保守的估计，没有考虑生命损失、与医疗保健相关的成本或对生态系统服务的破坏"，报告说。气候变化对美国经济的影响还有更隐蔽的方式。消费者不得不花更多钱购买食品和其他商品，因为价格反映了气候变化造成的损害。在美国中西部地区，虫害、疾病以及干湿交替的气候条件威胁着玉米和苹果的收成。报告称，气候变化已经加剧了阿拉斯加的18次重大渔业灾害，"对沿海土著居民、自给性渔民和农村社区的破坏尤为严重"。这些挑战都不是在真空中发生的。与污染一样，气候灾害对有色人种、低收入家庭和其他历来被边缘化的群体的影响尤为严重。20%到40%的小企业在自然灾害后关闭，再也没有开门营业，而那些由女性、有色人种和退伍军人拥有的企业更有可能永远关闭。在黑人居民比例较高的社区，洪灾损失的膨胀速度预计会更快。预计在黑人人口比例至少占20%的人口普查区，洪水造成的年均损失上升速度是黑人人口比例不到1%的其他人口普查区的两倍。这在一定程度上是红线等种族主义住房政策的症状，这些政策使得某些社区缺乏基础设施和资源来应对气候变化带来的灾害。由于绿地较少，铺装路面较多，容易积聚热量，因此以前的"红线"社区也会比周边地区高出12度左右。只要世界上最大的石油和天然气生产国美国和其他国家继续使用化石燃料，所有这些风险都会增加。自工业革命以来，全球升温略高于1摄氏度，报告称，升温2摄氏度将使气候变化造成的经济损失增加一倍以上。报告显示，美国没有采取足够快的行动来阻止这一结果。自2005年以来，美国的地球发热污染平均每年仅下降约1%。要实现巴黎气候协议的目标，即各国承诺将全球变暖控制在摄氏2度以下，美国的地球发热污染需要每年减少6%以上。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1396897.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1396897.htm

气候变化与大脑：酝酿在我们头脑中的大灾变

气候变化与大脑：酝酿在我们头脑中的大灾变气候变化灾难性影响的一个新因素正在出现--全球变暖如何影响人类大脑。在今天（11月13日）发表在《自然-气候变化》（NatureClimateChange）杂志上的一篇论文中，一个国际学术团队探讨了研究如何表明不断变化的环境会影响我们大脑的工作方式，以及气候变化在未来会如何影响我们的大脑功能。这篇论文由维也纳大学牵头撰写，日内瓦大学、纽约大学、芝加哥大学、华盛顿大学、斯坦福大学、英国埃克塞特大学和柏林马克斯-普兰克研究所也提供了相关资料。论文还探讨了神经科学家在进一步了解和应对这些挑战方面可以发挥的作用。该研究的主要作者、维也纳大学的金伯利-C-多尔（KimberlyC.Doell）博士说："我们早就知道环境因素会导致大脑发生变化。然而，我们才刚刚开始研究气候变化这一当代最大的全球性威胁会如何改变我们的大脑。鉴于我们已经经历了越来越频繁的极端天气事件，再加上空气污染、我们接触自然的方式以及人们因气候变化而产生的压力和焦虑等因素，我们必须了解这一切可能对我们的大脑产生的影响。只有这样，我们才能开始寻找减缓这些变化的方法。"自20世纪40年代以来，科学家们通过对小鼠的研究发现，不断变化的环境因素会深刻改变大脑的发育和可塑性。这项研究发现了大脑系统的紊乱，包括缺乏认知刺激、暴露于毒素、营养不良和童年压力增大。虽然并不完全令人惊讶，但这项研究强调了环境对大脑的深远影响。现在，作者呼吁开展研究，探索暴露在更极端的天气事件（如热浪、干旱和飓风）以及相关的森林火灾和洪水中对人脑的影响。他们认为，这些事件可能会改变大脑结构、功能和整体健康，并呼吁开展更多研究，以评估这如何解释幸福感和行为的变化。该论文还探讨了神经科学在影响我们对气候变化的思考、判断和应对方式方面可以发挥的作用。埃克塞特大学和维也纳大学的马修-怀特博士是这项研究的合著者之一。他说："了解与动机、情绪和时间视野相关的神经活动可能有助于预测行为，并提高我们对阻碍人们如愿采取环保行为的潜在障碍的认识。大脑功能和气候变化都是非常复杂的领域。我们需要开始把它们看作是相互关联的，并采取行动保护我们的大脑免受未来气候变化现实的影响，同时开始更好地利用我们的大脑来应对已经发生的事情并防止最坏的情况发生。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1396651.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1396651.htm