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

新研究揭示让动物更易因气候变化灭绝的因素

新研究揭示让动物更易因气候变化灭绝的因素英国牛津大学一项新研究，通过研究化石记录揭示了让动物更易因气候变化灭绝的因素，有助确定当今哪些物种最易受人为因素导致的气候变化影响，为制定保护战略提供依据。新华社星期一（3月11日）报道，英国牛津大学近日发布公报说，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，曾是造成无数物种灭绝的“祸首”。但迄今人们并不清楚哪些因素可使物种对气候变化的适应力增强或减弱，也不清楚气候变化幅度如何影响物种灭绝风险。牛津大学、布里斯托尔大学的研究人员合作分析了众多海洋无脊椎古动物的化石记录，其中有的物种存活于距今约4.85亿年前，这些记录涵盖9200多个属。研究人员整理出可能影响物种复原力的关键特征的数据集，再将这些特征信息与气候模拟数据相结合建立新的模型，以了解在气候变化期间哪些因素对确定灭绝风险最为重要。研究发现，面临气候变化幅度相对更大的物种更有可能灭绝，尤其是在不同地质阶段经历过气温变化幅度达到或超过七摄氏度的物种；生活在极地地区等极端气候条件下的物种，以及只能适应小幅气温变化的物种，灭绝几率更高；物种生存的地理范围大小是预测灭绝风险的最有力因素，地理分布范围较大的物种，其灭绝的可能性要小得多；体型也很重要，体型较小的物种灭绝风险较高。所有上述特征对灭绝风险都有累积影响。例如，同时具有较小地理分布范围和较窄温度适应范围的物种，比只具备其中一项特征的物种更容易灭绝。研究人员认为，未来应探索气候变化如何与其他可能导致物种灭绝的因素相互作用，如海洋酸化、海水缺氧等。相关论文已发表在美国《科学》杂志上。2024年3月11日10:01PM

气候变化将把无数物种推向突然的临界点

气候变化将把无数物种推向突然的临界点来自UCL、开普敦大学、康涅狄格大学和布法罗大学的研究小组分析了来自各大洲和海洋盆地的35000多种动物（包括哺乳动物、两栖动物、爬行动物、鸟类、珊瑚、鱼类、头足类动物和浮游生物）和海草的数据，以及直至2100年的气候预测。研究人员调查了每个物种地理分布范围内的地区何时会越过热暴露阈值，热暴露阈值的定义是连续五年的气温持续超过该物种在其地理分布范围内近代史（1850-2014年）经历的最极端月度气温。一旦越过热暴露阈值，该种动物也并不一定会灭绝，但没有证据表明它能够在更高的温度下生存--也就是说，研究预测，由于未来气候变化，许多物种的栖息地可能会突然消失。研究人员发现了一个一致的趋势，即对于许多动物来说，在同一个十年内，它们的大部分地理范围都将跨过热暴露阈值。主要作者AlexPigot博士（UCL生物科学中心生物多样性与环境研究中心）说："气候变化不太可能逐渐使动物生存的环境变得更加困难。相反，对于许多动物来说，它们的大片地域可能会在短时间内变得非常炎热。虽然一些动物可能能够在较高的温度下生存，但许多其他动物将需要迁移到较凉爽的地区或进化以适应环境，而它们很可能无法在如此短的时间内做到这一点。我们的研究结果表明，一旦我们开始注意到一个物种在不熟悉的条件下正在遭受痛苦，在其大部分分布区变得不适宜生存之前，可能只剩下很少的时间了，因此我们必须提前确定哪些物种在未来几十年中可能面临风险。"研究人员发现，全球变暖的程度有很大不同：如果地球升温1.5℃，他们所研究的物种中将有15%的物种在十年内至少有30%的现有地理范围面临遭遇陌生高温的风险，但如果升温2.5℃，这一比例将翻番至30%。Pigot博士补充说："我们的研究又一次证明了为什么我们需要紧急减少碳排放，以减轻气候变化对动物和植物的有害影响，避免大规模的物种灭绝危机。"研究人员希望他们的研究能够帮助确定保护工作的目标，因为他们的数据提供了一个预警系统，显示特定动物何时何地可能面临风险。共同作者ChristopherTrisos博士（开普敦大学非洲气候与发展倡议）说："过去，我们用快照来显示气候变化的影响，但在这里，我们展示的数据更像是一部电影，你可以看到随着时间推移而发生的变化。这表明，对许多物种来说，风险有点像同时发生的所有事情，无处不在。通过将这一过程可视化，我们希望能够帮助指导保护工作，以免为时已晚，同时也展示了任由气候变化肆意发展可能带来的灾难性后果。"研究人员说，这种突然暴露的模式可能是生活在一个圆形星球上的一个不可避免的特征--由于地球的形状，有更多的区域可供物种生活在它们所习惯的热端附近的环境中，例如低洼地区或赤道附近。同一主要作者之前的一项研究发现，即使我们停止气候变化，使全球气温达到峰值并开始下降，生物多样性面临的风险仍可能持续数十年。在另一项与本研究类似的分析中，他们发现许多面临陌生温度的物种将与其他经历类似温度冲击的动物生活在一起，这可能对当地生态系统功能构成严重风险。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1371203.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1371203.htm

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。

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

气候变化导致的极端温度让鸣禽筑巢繁殖成功率受到威胁

气候变化导致的极端温度让鸣禽筑巢繁殖成功率受到威胁雏鸟最容易受到极端温度的影响由于气候变化导致气温升高，许多鸣禽在春季提前筑巢。但这种变化也带来了另一个对雏鸟尤其致命的危险：雏鸟更容易受到以寒流和热浪形式出现的温度变化的影响。这种极端天气会导致更多的雏鸟筑巢失败。这些发现来自康奈尔鸟类学实验室今天（11月16日）发表在《自然-通讯》（NatureCommunications）杂志上的一项研究。温度变化对筑巢成功率的影响共同第一作者、康奈尔大学生态学与进化生物学系研究员康纳-塔夫（ConorTaff）说："当我们谈论温度变化时，关注的焦点大多是平均温度。但包括人类在内的所有生物都是在瞬间与天气条件相互作用，而不是与长期平均值相互作用。即使平均气温没有变化，一两天的酷寒或酷热也会给我们带来极大的挑战。气温平均值的变化和气温的可变性是气候变化的两个不同组成部分。"寒流中的角云雀巢。资料来源：DevinR.deZwaan研究分析为了了解气温变化如何影响筑巢成功率，研究人员分析了康奈尔实验室"鸟巢观察"（NestWatch）项目在1995年至2020年间提交的30万条繁殖鸟类记录。他们找出了每个巢中最冷的三天和最热的三天，然后研究了这些数值是否预示着较低的筑巢成功率。衡量成功率的标准是有多少雏鸟存活并羽化。Taff说："我们发现，在我们研究的24个物种中，有16个物种在孵化或雏鸟阶段遭遇寒流时生殖成功率降低。24个物种中有11个物种在繁殖季节遭遇热浪时繁殖成功率降低。空中食虫鸟对极端温度最为敏感，尤其是低温。"东方蓝鸟喂食雏鸟。图片来源：南希-米勒，康奈尔鸟类学实验室提供对雏鸟的影响绝大多数鸟类都会给幼鸟喂食昆虫，而不管它们最终吃什么，寒流都会减少昆虫的供应。如果寒流发生在雏鸟最脆弱的时候，就会引发大规模死亡。在寒流来袭时，成鸟可能会迁走以寻找更好的生存条件，这就使鸟蛋和雏鸟暴露在寒冷和缺乏食物的环境中。这项研究的共同作者、康奈尔大学博士生瑞安-希普利（RyanShipley）说："雏鸟才是真正的重灾区，因为它们还不能调节自己的体温。雏鸟在出生后的头一两周也会以指数速度成长，如果昆虫的活动因为寒流而减少，幼鸟很可能无法存活"。树燕给雏鸟喂食昆虫。图片来源：BrianE.Kushner，康奈尔鸟类学实验室提供长期后果塔夫和希普利还研究了100年的气象数据，以了解美国和加拿大3月到8月繁殖季节的寒流和热浪时间是否发生了变化。尽管他们没有发现极端气温出现的时间有明显的规律，但他们确实注意到各地的气温都在变暖。希普利指出："即使雏鸟在寒流或热浪中侥幸存活下来，也可能会对鸟类的整体健康造成长期影响。我们只看到了生命早期的一个短暂快照，无法衡量未分带野生种群的长期健康状况。"这些作者以前对树燕研究表明，发育期间的温度非常重要，因为它直接关系到雏鸟的生长速度和羽化时的体重。这反过来又会影响它们存活、完成迁徙并在第二年返回繁殖的可能性。因此，极端气温的变化和时间的变化以及繁殖季节的变化会共同给个体和鸟类种群带来改变生活的后果。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1397517.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1397517.htm