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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外媒:研究人员称气候变化影响了判断爬行动物的年龄

外媒:研究人员称气候变化影响了判断爬行动物的年龄据外媒8月25日报道,近日,哈佛大学的一组研究人员发现。爬行动物时代是由6000万年的气候变化和全球变暖促成的。来自哈佛大学有机与进化生物学系和比较动物学博物馆的研究人员于8月19日在《科学进展》杂志上发表了一项研究。该研究表明,爬行动物时代开始与一系列气候变化引发的全球气温升高有关系。具体来看,Synapsids是哺乳动物的祖先,是二叠纪的主要陆地脊椎动物。此前,大多数古生物学家将三叠纪(252亿-2亿年前)爬行动物多样性的爆炸,归因于二叠纪(298亿-2.52亿年前)的大规模灭绝。在此期间,灭绝了许多竞争性突触物种,使爬行动物使它们成为陆地脊椎动物的主要群体所需的资源和栖息地。但这项新研究对这一说法提出了挑战。“我们的研究结果表明,在大多数爬行动物群体适应新的环境条件时,气候快速变化和全球变暖的时期与异常高的解剖学变化率有关。”资深作者、哈佛大学教授斯蒂芬妮·E·皮尔斯说。“这个过程早在二叠纪-三叠纪大灭绝之前就开始了,至少距今至少2.7亿年前。这表明,爬行动物身体计划的多样化并不是像之前认为的那样由PT大灭绝事件引发,而是实际上在此之前数千万年就开始了。”研究人员表示,他们利用了地质历史中气候变化引起的大规模灭绝的这些发现来了解气候变化和全球变暖对生物进化的现代影响。此前,关于气候变化对物种影响的研究主要集中在对海洋物种的影响上,由于缺乏数据而忽略了陆生脊椎动物。目前,这项新研究正在进一步进行中。未来,或可以帮助人类更好、更全面地了解爬行动物进化的未来。PC版:https://www.cnbeta.com/articles/soft/1308525.htm手机版:https://m.cnbeta.com/view/1308525.htm

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哈佛研究:气候变化推动了爬行动物时代的开始

哈佛研究:气候变化推动了爬行动物时代的开始据CNET报道,一组哈佛大学的研究人员发现,爬行动物时代(AgeofReptiles,一个爬行动物物种快速进化的时间段),是由6000万年的气候变化和全球变暖推动的。哈佛大学有机和进化生物学系和比较动物学博物馆的研究人员于8月19日在《科学进展》杂志上发表了一项研究,揭示了爬行动物时代的开始与二叠纪和三叠纪之间一系列气候变化所刺激的全球温度上升有关。哺乳动物的祖先Synapsids是二叠纪的主要陆地脊椎动物。此前,大多数古生物学家将三叠纪(2.52-2亿年前)爬行动物多样性的爆炸性增长归因于二叠纪(2.98-2.52亿年前)的大规模灭绝,这些灭绝消灭了许多竞争者synapsid物种,给予爬行动物所需的资源和栖息地,使它们成为陆地脊椎动物中的主导群体。但是新研究对这一论断提出了挑战。“我们的结果显示,快速气候变化和全球变暖的时期与大多数爬行动物群体中异常高的解剖学变化率有关,因为它们适应了新的环境条件,”资深作者和哈佛大学教授StephanieE.Pierce说。“这个过程早在二叠纪-三叠纪大灭绝之前就开始了,至少从2.7亿年前就开始了,这表明爬行动物身体计划的多样化并不像以前认为的那样是由二叠纪-三叠纪灭绝事件引发的,而实际上是在那之前几千万年就开始了。”研究人员表示,他们可以利用这种地质学上的气候变化引起的大规模灭绝的发现来理解气候变化和全球变暖对生物体进化的现代影响。以前关于气候变化对物种的影响的研究大多集中在对海洋物种的影响上,由于缺乏数据而忽略了陆地脊椎动物。正在进行的研究可以帮助我们了解爬行动物进化的未来。PC版:https://www.cnbeta.com/articles/soft/1307513.htm手机版:https://m.cnbeta.com/view/1307513.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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气候变化的生动展示:研究揭示海洋色调的惊人变化

气候变化的生动展示:研究揭示海洋色调的惊人变化来自麻省理工学院和英国国家海洋学中心的科学家们发现,在过去20年中,由于人类引起的气候变化,全球56%的海洋颜色发生了显著变化。这些颜色变化,尤其是赤道热带地区的颜色变化,表明海洋生态系统发生了变化。这项研究还表明,监测海洋颜色可以提供一种更准确的方法来检测这些变化。这些颜色变化虽然在肉眼看来很微妙,但却发生在全球56%的海洋上--其面积比地球陆地总面积还要大。研究人员特别发现,随着时间的推移,赤道附近的热带海洋区域变得越来越绿。海洋颜色的变化表明表层海洋的生态系统也在发生变化,因为海洋的颜色是海洋中生物和物质的真实反映。为了追踪海洋颜色的变化,科学家们分析了水卫星上的中分辨率成像分光仪(MODIS)对海洋颜色的测量结果。图片来源:NASA和JoshuaStevens,使用美国地质调查局的Landsat数据和LANCE/EOSDISRapidResponse的MODIS数据。目前,研究人员还不能准确地说出海洋生态系统是如何变化以反映颜色的变化的。但有一点他们非常肯定:人类引起的气候变化很可能是驱动因素。"这项研究的合著者、麻省理工学院地球、大气与行星科学系和全球变化科学中心的高级研究科学家StephanieDutkiewicz说:"多年来,我一直在进行模拟,这些模拟告诉我,海洋颜色的这些变化将会发生。"研究报告的合著者、麻省理工学院地球、大气与行星科学系和全球变化科学中心的高级研究科学家StephanieDutkiewicz说:"看到它真实地发生并不令人惊讶,但却令人恐惧。而且这些变化与人类引起的气候改变是一致的。这是人类影响生物圈的另一种方式"。该研究的共同作者还包括国家海洋学中心的StephanieHenson、俄勒冈州立大学的KelseyBisson和缅因大学的EmmanuelBoss。噪音之上海洋的颜色是海洋上层的视觉产物。一般来说,深蓝色的水域几乎没有生命,而绿色的水域则表明生态系统的存在,主要是浮游植物--海洋上层大量存在的植物状微生物,它们含有绿色色素叶绿素。叶绿素帮助浮游生物捕捉阳光,利用阳光捕捉大气中的二氧化碳并将其转化为糖分。浮游植物是海洋食物网的基础,该食物网维持着从磷虾、鱼类到海鸟和海洋哺乳动物等逐渐复杂的生物。浮游植物也是海洋捕获和储存二氧化碳能力的强大动力。因此,科学家们热衷于监测整个海洋表层的浮游植物,并研究这些重要的群落如何应对气候变化。为此,科学家们根据从海洋表面反射的蓝光和绿光的比例来跟踪叶绿素的变化。但大约十年前,本研究报告的共同作者之一亨森与其他人共同发表了一篇论文,其中指出,如果科学家仅追踪叶绿素,则至少需要30年的持续监测才能发现任何特别由气候变化驱动的趋势。该研究小组认为,原因在于叶绿素每年之间巨大的自然变化将压倒人为因素对叶绿素浓度的影响。因此,需要几十年的时间才能在正常的噪声中找出一个有意义的、由气候变化驱动的信号。2019年,Dutkiewicz和她的同事发表了另一篇论文,通过一个新模型表明,与叶绿素相比,其他海洋颜色的自然变化要小得多。因此,气候变化驱动的任何变化信号应该比其他海洋颜色的较小正常变化更容易被发现。他们预测,这种变化应在20年而不是30年的监测期内显现出来。"所以我想,在所有这些其他颜色中寻找趋势,而不是仅仅在叶绿素中寻找趋势,不是很有意义吗?Cael说。"值得关注的是整个光谱,而不是仅仅试图从光谱中的一点来估算一个数字。"七种颜色的力量在目前的研究中,Cael和他的团队分析了Aqua卫星上的中分辨率成像分光仪(MODIS)对海洋颜色的测量结果。MODIS测量7种可见光波长,包括研究人员传统上用来估算叶绿素的两种颜色。卫星捕捉到的颜色差异非常细微,人眼无法分辨。在我们眼中,大部分海洋呈现蓝色,而真正的颜色可能包含从蓝色到绿色,甚至红色等更细微波长的混合。Cael利用卫星从2002年到2022年测量到的所有七种海洋颜色进行了统计分析。他首先查看了这七种颜色在特定年份中在不同区域的变化程度,从而了解了它们的自然变化。然后,他将视角放大,查看这些海洋颜色的年度变化在20年的较长时间内是如何变化的。这一分析发现了一个明显的趋势,高于正常的年际变化。为了弄清这一趋势是否与气候变化有关,他随后研究了Dutkiewicz在2019年建立的模型。该模型模拟了两种情况下的地球海洋:一种是增加温室气体,另一种是不增加温室气体。温室气体模型预测,20年内应该会出现一个明显的趋势,而且这一趋势可能会导致世界上大约50%的表层海洋的海洋颜色发生变化,这几乎与Cael在分析真实世界的卫星数据时发现的结果完全一致。"这表明我们观察到的趋势并非地球系统的随机变化,"Cael说。"这与人为气候变化是一致的。"该团队的研究结果表明,监测叶绿素以外的海洋颜色可以为科学家提供一种更清晰、更快速的方法来检测气候变化驱动的海洋生态系统变化。"海洋的颜色已经发生了变化,"Dutkiewicz说。"但我们可以说,颜色的变化反映了浮游生物群落的变化,这将影响所有以浮游生物为食的生物。这也将改变海洋吸收碳的程度,因为不同类型的浮游生物吸收碳的能力不同。因此,我们希望人们认真对待这个问题。不仅仅是模型预测这些变化将会发生,我们现在可以看到它正在发生。"...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1371247.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1371247.htm

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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

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研究发现气候变化已经影响了树木的大小研究人员发现,由于二氧化碳的影响,树木的尺寸正在增长。众所周知,树木从大气中吸收二氧化碳,保护人们免受气候变化的一些最恶劣的后果。最近的一项研究表明,森林一直在储存多余的碳的程度。PC版:https://www.cnbeta.com/articles/soft/1327491.htm手机版:https://m.cnbeta.com/view/1327491.htm

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