10年倒计时：气候变化可能导致北极海冰在 2030 年代彻底消失

10年倒计时：气候变化可能导致北极海冰在2030年代彻底消失新研究预测，即使减少温室气体排放，北极海冰也可能在2030年至2050年间消失，早于IPCC的预测。该研究强调，冰的消耗主要是由于人为排放造成的，并将产生全球性后果，包括更频繁的极端天气事件。如果全球温室气体排放量继续以目前的速度上升，北极地区到2030年代可能会失去所有海冰。减少排放最多可将这一事件推迟到2050年代。这一估计比政府间气候变化专门委员会（IPCC）之前的预测早了十年：到21世纪40年代北极将无冰。浦项科技大学（POSTECH）环境科学与工程系的Seung-KiMin教授和Yeon-HeeKim研究教授以及加拿大环境与气候变化部和德国汉堡大学的研究人员组成的联合小组预测，无论人类是否努力减少温室气体排放，2030-2050年代北极都可能不结冰。研究成果发表在国际期刊《自然通讯》上。自1988年美国国家航空航天局（NASA）的一位气候科学家首次使用全球变暖一词以来，这个词已经家喻户晓。过去几十年来，随着气温的升高，地球上的北极海冰面积迅速减少。北极海冰的减少导致北极变暖加速，这被认为是中纬度地区极端天气事件发生频率增加的原因。黑线（无约束）：原始模型预测-红、蓝、绿线：模型预测受三个观测数据集约束。结果预测，如果温室气体排放量保持目前的增长速度，北极海冰将在2030年代全部消失，即使减排，海冰最终也将在2050年代消失。资料来源：POSTECH为了预测北极海冰消失的时间，研究小组分析了从1979年到2019年的41年数据。通过将多个模型模拟结果与三个卫星观测数据集进行比较，研究小组证实，海冰减少的主要原因是"人为温室气体排放"。人类化石燃料燃烧和森林砍伐导致的温室气体排放是过去41年北极海冰下降的主要驱动因素，而气溶胶、太阳和火山活动的影响则微乎其微。月度分析发现，温室气体排放量的增加导致北极海冰全年减少，与季节或时间无关，但9月份海冰减少的程度最小。此外，研究还发现，IPCC先前预测中使用的气候模型普遍低估了海冰面积的下降趋势，因此在调整未来预测的模拟值时考虑了这一因素。结果表明，在所有情况下，海冰面积的下降速度都在加快，最重要的是证实了即使减少温室气体排放，北极海冰也可能在2050年代完全消失。这一发现首次强调，无论是否实现"碳中和"，北极海冰都有可能消亡。北极海冰加速减少的速度超过了之前的预期，预计这不仅会对北极地区产生重大影响，还会对全球人类社会和生态系统产生重大影响。海冰的减少可能会导致全球范围内更频繁地出现极端天气事件，如严重寒潮、热浪和暴雨，而北极地区西伯利亚永久冻土的融化可能会进一步加剧全球变暖。我们可能会目睹只有在灾难电影中才能看到的可怕场景在我们眼前上演。领导这项研究的Seung-KiMin教授解释说："我们根据观测数据对模型进行了模拟，证实北极海冰耗尽的时间比IPCC之前的预测还要快。无论碳中和政策如何，我们都需要对北极海冰的潜在消失保持警惕。"他还表示，必须"评估北极海冰消失造成的各种气候变化影响，并在制定碳减排政策的同时制定适应措施"。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1380861.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1380861.htm

太平洋沿岸的灰鲸正在缩小

太平洋沿岸的灰鲸正在缩小该示意图显示了2020年出生的PCFG灰鲸与2000年之前出生的灰鲸在体长上的差异。OSU的研究人员确定，2020年出生的PCFG灰鲸成年后的体长预计将比2000年之前出生的灰鲸短1.65米（约5英尺5英寸）。对于完全成熟时长达38-41英尺的PCFG灰鲸来说，这意味着它们的总长度减少了13%以上。图片来源：K.C.Bierlich,OSU海洋哺乳动物研究所提供这项研究的共同作者、位于纽波特的OSU海洋哺乳动物研究所的助理教授K.C.Bierlich说："这可能是一个预警信号，表明这个种群的数量开始下降，或者不健康。鲸鱼被认为是生态系统的哨兵，因此如果鲸鱼种群状况不佳，可能会对环境本身产生很大影响。"这项发表在《全球变化生物学》（GlobalChangeBiology）上的研究对太平洋沿岸觅食群（PacificCoastFeedingGroup，PCFG）进行了调查，该觅食群是北太平洋东部（ENP）约14500头灰鲸种群中约200头灰鲸的一个小群体。这个亚群靠近俄勒冈海岸，在比北极海域更浅、更温暖的水域觅食，而大部分灰鲸一年中的大部分时间都在北极海域度过。OSU最近的研究表明，与ENP的鲸鱼相比，这个亚群的鲸鱼体型更小，身体状况也更差。目前的研究显示，近几十年来，它们的体型一直在变小。鲸鱼测量技术的进步海洋哺乳动物研究所的海洋巨型动物地理空间生态学（GEMM）实验室自2016年以来一直在研究灰鲸的这一亚群，包括驾驶无人机飞越灰鲸上空测量它们的体型。研究人员利用2016-2022年间已知或估计年龄的130头鲸鱼个体的图像确定，2020年出生的成年灰鲸的成年体长预计比2000年之前出生的灰鲸短1.65米（约5英尺5英寸）。对于完全成熟时长达38-41英尺的PCFG灰鲸来说，这意味着它们的总长度减少了13%以上。如果同样的趋势发生在人类身上，那就相当于美国女性的平均身高在20年内从5英尺4英寸缩减到4英尺8英寸。该研究的第一作者、苏格兰圣安德鲁斯大学研究员恩里科-皮罗塔（EnricoPirotta）说："一般来说，大小对动物至关重要。这会影响它们的行为、生理和生活史，并对动物和它们所在的群落产生连带影响。"俄勒冈海岸外两头灰鲸的无人机图像。图片来源：OSU海洋哺乳动物研究所提供皮罗塔说，断奶时体型较小的鲸鱼幼崽可能无法应对新独立带来的不确定性，这会影响成活率。对于成年灰鲸来说，最大的担忧之一就是繁殖成功率。"由于体型较小，人们不禁要问，这些PCFG灰鲸能够如何有效地储存和分配能量，以促进生长和维持健康。重要的是，它们是否能够将足够的能量用于繁殖并保持种群的增长？"比尔里奇说。PCFG鲸鱼身上因船只撞击和渔具缠绕而留下的疤痕也让研究小组担心，鲸鱼体型较小，能量储备较少，可能会使其受伤后的恢复能力较弱。环境对食物来源的影响这项研究还通过跟踪海洋中的"上升流"和"松弛"周期，研究了可能调节太平洋沿岸灰鲸食物供应的海洋环境模式。上升流将营养物质从较深的区域带到较浅的区域，而松弛期则使这些营养物质停留在较浅的区域，那里的光照有利于浮游生物和其他微小生物的生长，包括灰鲸的猎物。合著者、俄亥俄州立大学副教授兼GEMM实验室主任LeighTorres说："如果没有上升流和松弛之间的平衡，生态系统可能无法产生足够的猎物来支持这些灰鲸的庞大体型。我们还没有具体研究气候变化是如何影响这些模式的，但总的来说，我们知道气候变化正通过风型和水温的变化影响着东北太平洋的海洋学。这些因素和其他因素会影响该地区的上升流和松弛动态。"数据显示，鲸鱼的体型随着上升流和松弛之间平衡的变化而减小。研究人员说，既然他们已经知道PCFG灰鲸的体型正在减小，那么对于体型减小的下游后果以及可能导致体型减小的因素，他们又有了很多新的疑问。Bierlich说："我们即将进入研究PCFG亚群的第九个野外季节。这是一个强大的数据集，使我们能够检测到每年身体状况的变化，因此现在我们正在研究这些变化的环境驱动因素。"编译来源：ScitechDaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1435316.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1435316.htm

气候变化正在改变鱼类觅食行为 可能导致物种灭绝

气候变化正在改变鱼类觅食行为可能导致物种灭绝根据《自然-气候变化》杂志最近的一项研究，鱼类正在调整它们的捕猎和进食模式，以应对海洋温度的升高。在德国生物多样性综合研究中心（iDiv）和耶拿弗里德里希-席勒大学研究人员的领导下，研究人员发现波罗的海的鱼类会通过消耗它们最先遇到的猎物来应对温度的升高。这种觅食行为的变化导致鱼类选择数量更多、体型更小的猎物。在所有温度条件下，它们所处环境中的小型猎物包括脆星、小型甲壳类动物、蠕虫和软体动物。鱼类和许多其他消费物种一样，在气温升高时需要更多的食物，因为它们的新陈代谢也会加快。虽然更丰富的猎物能提供直接的能量来源，但这种所谓的灵活觅食行为意味着鱼类会失去机会，无法通过捕食能提供更多热量的大型猎物来满足长期的能量需求。欧洲比目鱼（Platichthysflesus）是一种坐等捕食者，也是研究数据库中的六个物种之一。图片来源：JFredriksson，维基共享资源食物网模型计算显示，鱼类的能量需求与其实际食物摄入量之间的这种不匹配可能会导致更多的物种在气候变暖的条件下灭绝，鱼类最终会因为摄入的食物不足以满足其能量需求而饿死。该模型也可应用于其他消费物种，它表明，对于食物链中较高的物种来说，情况尤其如此。作者认为，总体而言，这种灵活的觅食行为可能会使生物群落更容易受到气候变化的影响。第一作者、iDiv和耶拿大学的BenoitGauzens解释说："人们通常认为，物种会调整它们的觅食方式，以最大限度地消耗能量，但这些发现表明，鱼类以及其他动物可能会以意想不到的低效方式应对气候变化带来的压力"。来自鱼胃的数据研究人员分析了基尔湾六种重要商业鱼类十年来的胃内容物数据，这些鱼类的觅食策略各不相同。例如，欧洲比目鱼（Platichthysflesus）等比目鱼往往是坐等捕食者，而大西洋鳕鱼（Gadusmorhua）则是更积极的觅食者。研究人员使用了波罗的海西部基尔湾六种不同鱼类胃内容物的数据库。图片来源：N-爱因斯坦，维基共享资源这些数据从1968年到1978年常年收集，有助于了解鱼类的饮食情况--它们胃里的食物--以及在不同温度下它们所处环境中存在的猎物。胃内容物表明，随着水域温度升高，鱼类逐渐将注意力从数量较少的猎物转移到数量较多的猎物上。莱布尼兹淡水生态与内陆渔业研究所（IGB）的合著者格雷戈尔-卡林卡特（GregorKalinkat）补充说："波罗的海和其他地方的鱼类物种正面临着多种人为压力，如过度捕捞或污染。在气候变暖的情况下，更低效的猎物搜寻行为可能是导致鱼类种群无法恢复的另一个因素，而这一因素迄今为止一直被忽视。"利用这些见解，研究人员随后使用基于理论群落的数学食物网模型，计算了在不同温度下觅食行为的变化对其他物种和整个生态系统的影响。结果表明，当温度升高时，这种觅食行为的变化会导致更多的消费物种（如鱼类）灭绝。这些物种的灭绝反过来又会对群落中的其他物种产生连锁反应。"适应当地环境条件的觅食行为通常是维持生态系统高度生物多样性的关键，"高赞斯补充说。"因此，令人费解的是，在气温升高的情况下，这一点可能并不完全正确。"尽管这些发现令人震惊，但由于目前这些发现都是基于理论模型，因此其意义尚待估计。今后，研究人员希望在自然环境中检验这一机制，并研究不同的生物，看它们的觅食行为是否会出现类似或不同的变化。编译自:ScitechDaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1422634.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1422634.htm

适应还是挨饿？科学家关注北极熊与气候变化的艰苦斗争

适应还是挨饿？科学家关注北极熊与气候变化的艰苦斗争无效的适应战略有人猜测，北极熊可能会像它们的灰熊亲戚一样，要么休息，要么吃陆地上的食物，以适应气候变暖导致的更长的无冰季节。这项研究中的北极熊尝试了这两种策略，但收效甚微。"这两种策略都无法让北极熊在陆地上生存超过一定时间。"华盛顿州立大学熊类中心主任、《自然-通讯》杂志上这项研究的共同作者查尔斯-罗宾斯说："即使是那些正在觅食的北极熊，体重减轻的速度也与那些躺下的北极熊相同。北极熊不是穿着白大褂的灰熊。它们非常非常不同。"北极熊项圈摄像机拍摄的图像记录了北极熊整个夏季的活动，为美国地质调查局和华盛顿州立大学的一项新研究提供了资料。资料来源：美国地质调查局和华盛顿州立大学成年雄性北极熊通常比灰熊大，体长可达10英尺，体重达1,500磅，而灰熊只有8英尺和800磅。为了保持如此巨大的体重，北极熊依靠海豹富含能量的脂肪，它们最好能够在冰上捕捉海豹。研究方法和结果人们对北极熊在陆地上的能量消耗和行为知之甚少，因此研究人员使用带有摄像机和全球定位系统的项圈来追踪在加拿大马尼托巴省哈得逊湾西部地区度夏的北极熊。他们想知道，当北极熊最喜欢的海豹猎物无法捕获时，这些专门的冰雪猎人在陆地上的长时间内吃了什么、做了什么。研究人员还在观察期前后对黑熊进行了称重，并测量了它们的能量消耗。西哈得逊湾地区的北极熊。资料来源：DavidMcGeachy领衔作者、美国地质调查局北极熊研究项目野生动物生物学家、前西悉尼大学博士后研究员安东尼-帕加诺说："我们发现熊的行为确实多种多样，因此，我们看到的能量消耗也多种多样。"许多成年雄性北极熊只是躺下保存能量，以类似冬眠的速度消耗热量。其他北极熊则积极寻找食物，吃鸟和驯鹿的尸体以及浆果、海带和草。研究人员发现，从98%的时间都在休息的成年雄性到最活跃的330公里（205英里）的成年雄性，它们的能量消耗相差五倍。一些成年雌性的觅食时间高达40%。然而，所有这些活动都没有得到回报。帕加诺说："陆地食物给它们带来了一些能量上的益处，但最终，北极熊不得不花费更多的能量来获取这些资源。"三只北极熊进行了长途游泳，其中一只游过了175公里（约110英里）的海湾。有两只北极熊在水中发现了白鲸和海豹的尸体，但两只北极熊都无法在游泳时吃到它们找到的食物，也无法把它们带回陆地。20头熊中只有1头在陆地上偶然发现海洋哺乳动物尸体后体重增加了。研究中使用的北极熊项圈拍摄的视频截图。资料来源：美国地质调查局和华盛顿州立大学气候变化对北极熊的影响这项研究的重点是位于哈德逊湾西部的北极熊分布范围的最南端，那里的气候变暖对北极熊的影响可能比其他北极地区更快。自1987年以来，该地区的北极熊数量估计已经减少了30%。这项研究表明，随着无冰期的持续延长，整个北极地区的北极熊都面临着饥饿的危险。帕加诺说："由于北极熊被迫更早地进入陆地，这就缩短了它们通常获取生存所需的大部分能量的时间。随着陆地使用的增加，我们预计北极熊的饥饿现象可能会增加，尤其是青少年和带着幼崽的雌性北极熊。"编译来源：ScitechDaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1417929.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1417929.htm

20世纪捕鲸业的无形伤痕：鲸骨中的DNA揭示了对遗传多样性的持久影响

20世纪捕鲸业的无形伤痕：鲸骨中的DNA揭示了对遗传多样性的持久影响南乔治亚岛上的鲸骨。资料来源：俄勒冈州立大学海洋哺乳动物研究所ScottBaker研究人员将在南大西洋南乔治亚岛废弃捕鲸站附近海滩上发现的鲸骨中的DNA与当今鲸鱼种群中的DNA进行了比较，发现了蓝鲸和座头鲸母系DNA消失的有力证据。南乔治亚岛上的鲸骨。图片来源：俄勒冈州立大学BobPittman这项研究的主要作者安吉拉-斯伦巴（AngelaSremba）说："母系通常与动物的文化记忆有关，比如一代传一代的觅食和繁殖地点。如果失去了母系血统，这种知识很可能也会丢失。"这项研究成果最近发表在《遗传学杂志》上。捕鲸业的历史足迹南乔治亚岛是福克兰群岛东南约800英里处的一个偏远岛屿，从本世纪初到20世纪60年代，这里有多个捕鲸站。在60多年的时间里，整个南半球有200多万头鲸鱼被捕杀，其中17.5万头在南乔治亚岛附近被捕杀。俄勒冈州立大学研究员斯科特-贝克与南乔治亚岛上的鲸骨。图片来源：斯科特-贝克，海洋哺乳动物研究所岛上仍有屠杀鲸鱼的痕迹，到处都是成千上万的鲸鱼骨头--许多都有100年或更久的历史--这些都是在商业加工过程中被丢弃的。该地区的低温有助于鲸骨的保存。自商业捕鲸活动停止以来，南大西洋鲸鱼数量已开始恢复，但在南乔治亚岛附近看到的鲸鱼数量仍然很少。研究报告的合著者、俄亥俄州立大学海洋哺乳动物研究所副所长斯科特-贝克（ScottBaker）说，这表明当地鲸鱼种群可能已经灭绝。贝克上一次访问南乔治亚岛是在2020年初的一次研究航行中。贝克是斯雷姆巴的博士生导师，他说："60年来，鲸鱼一直没有出现在南乔治亚岛的觅食地，这表明文化记忆已经丢失。如今返回这一地区的鲸鱼数量仍然不多，但有一种感觉，它们可能正在重新发现这片栖息地。"基因洞察与未来为了更好地了解捕鲸可能对当今种群的遗传多样性产生的影响，斯伦巴分析了从南乔治亚岛发现的鲸骨中提取的DNA，并将这些遗传信息与之前公布的捕鲸后当代种群中活鲸的数据进行了比较。俄勒冈州立大学研究员AngieSremba。资料来源：俄勒冈州立大学海洋哺乳动物研究所她和同事们对座头鲸、蓝鲸和长须鲸的骨骼进行了鉴定，发现虽然鲸鱼之间的遗传多样性仍然很高，但有迹象表明蓝鲸和座头鲸种群中母体DNA系的丢失。研究人员无法检测到南半球长须鲸捕鲸前和捕鲸后DNA样本之间的多样性差异，这很可能是由于捕鲸后样本有限。斯伦巴现在是位于纽波特的OSU哈特菲尔德海洋科学中心海洋生态系统与资源合作研究所的研究员，他说，由于一些鲸鱼物种的寿命可以长达100年，因此今天的一些鲸鱼也有可能在捕鲸时代还活着。随着这些鲸鱼的死亡，可能会导致更多母系血统的丧失。她说，这强调了现在保存鲸鱼遗传信息的重要性。她说："这些物种能够存活下来已经很了不起了。再过100年，我们不知道会发生什么变化，如果我们不能很好地了解过去，现在就无法衡量任何变化。这项工作为重建这些鲸鱼种群的历史提供了一个机会，帮助我们了解捕鲸活动造成的真正损失。贝克说，气候变化导致的气温升高也可能导致南乔治亚岛骨骼中的DNA退化："这项工作是无限期保存这段历史的一种方式。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1388059.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1388059.htm

随着北极变暖 雌性北极地松鼠结束冬眠的时间会先于雄性

随着北极变暖雌性北极地松鼠结束冬眠的时间会先于雄性对于生活在高纬度地区的许多物种来说，冬季温度对其适应度和种群动态都会产生根本性的影响。然而，北极的暖化速度比地球上大多数其它地方都快；不断上升的冬季气温正在改变迁徙或冬眠等动物的主要季节性行为的物候特征或发生时间。可是，尽管北极气候变暖速度很快，但很少有历时长久的研究将实际记录的气候变化与北极物种的生理反应结合起来。为了评估近来的气候变化对北极地松鼠（Urocitellusparriii）的生理所产生的影响，HelenChmura和同事将阿拉斯加北极两个地方的空气和土壤温度的长期记录与该种松鼠25年的冬眠记录相结合。他们发现，在过去的几十年里，永久冻土在冬季的冻结速度已经放缓，导致松鼠在冬眠期间上调体热的时机与持续时间发生变化。更重要的是，Chmura等人发现，对这种变暖的物候反应有性别差异——雌性松鼠结束冬眠的时间日益提前：在过去的25年中，它们在春天的活动季节提前了10天，但雄性松鼠则没有随着时间的推移而显示出这种变化。作者认为，这种物候特性的失配可能会对北极地松鼠的种群动态和北极食物网的功能产生各种持续性不良影响。虽然因温度升高导致的产热减少可以令松鼠节省能量，从而提高其在冬季的生存率，但冬眠季节的缩短也可能增加松鼠暴露于饥饿捕食动物的可能性，因而增加其死亡率，尤其是提前结束冬眠的雌性松鼠。松鼠雌雄两性间物候反应的不匹配也可能破坏其生殖率。作者说，在更长的时间尺度中，北极的持续变暖可能会导致雄性松鼠季节性的行为发生变化。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1361885.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1361885.htm