气候变化造成鱼类体重减轻

气候变化造成鱼类体重减轻 日本凤尾鱼、沙丁鱼和鲭鱼是所研究地区的重要鱼类。图片来源：物理学家组织网根据联合国粮农组织的数据，2019年，来自北太平洋西部的鱼类几乎占全球捕获和销售鱼类总数的1/4。研究人员此次调查了该地区13个鱼类物种的17个种群，结果显示，在20世纪80年代和21世纪10年代，该地区许多鱼类的体重有所减轻。团队分析了19782018年间4个鱼类物种的6个种群的长期数据、1995/19972018年间13个鱼类物种的17个鱼类种群中期数据，以及19822014年间的海水温度数据，以了解海洋表面和下层的变化是否对鱼类产生影响。研究团队将前段时期鱼类体重下降归因于日本沙丁鱼数量的增加，因为这导致鱼群内部和物种之间争夺食物的竞争加剧；而在21世纪10年代，尽管日本沙丁鱼和鲭鱼的数量略有增加，但随着海洋温度升高，较大的浮游生物被较小的浮游生物和营养较少的凝胶状物种（如水母）取代，营养供应减少，导致鱼类体重减轻。 ... PC版： 手机版：

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：Maija Karala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：Miranta Kouvari（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（Dan Lunt）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： 手机版：

研究认为气候变化可能危及地球上最大的饮用水储备

研究认为气候变化可能危及地球上最大的饮用水储备 在最近发表在《科学报告》上的这项研究中，国际研究小组分析了位于不同气候区的洞穴中超过 105000 个温度测量值，并将它们与相应的地表温度进行了比较。这项研究的协调员、里斯本大学（葡萄牙）科学院生态、进化和环境变化中心（cE3c）生物学家安娜-索菲亚-雷波莱拉（Ana Sofia Reboleira）说："温度变化揭示了地下环境与地表相比三种截然不同的热反应模式，这是一项新发现。"Vale Telheiro，葡萄牙洞穴，是本次研究的一部分，也是全球地下生物多样性的热点地区。图片来源：Ana Sofia Reboleira洞穴中记录的所有温度年变化都很小，最小的为 0.1 摄氏度，最大的为 8.8 摄氏度。但在某些情况下，洞穴温度反映地表温度的时间略有延迟，而在另一些情况下，地表温度的变化则迅速反映到地下。也有一些情况出现了相反的模式：地表温度越高，洞穴温度越低（反之亦然），就像热镜子一样。"我们的研究结果表明，洞穴中的平均温度反映了室外的平均温度。其结果是，根据气候变化预测的地表温度上升将反映在地下，"安娜-索菲亚-雷博雷拉解释说。洞穴中栖息着稀有的、未受保护的物种群落它们能保证水质，并适应生活在非常稳定的环境中，温度变化极小。因此，研究人员警告说："气温升高的后果绝对无法预测，而且肯定会对可供直接饮用的最大淡水储备的水质造成危害。"Ana Sofia Reboleira，这项研究的协调人，里斯本大学（葡萄牙）科学学院生态、进化和环境变化中心（cE3c）的生物学家。图片来源：罗莎-佩雷拉"这项研究还揭示了一些洞穴中存在的日热周期。在完全没有阳光的生态系统中，生物缺乏昼夜节律。这一惊人的发现表明，这些日热周期有可能控制地下生物的生物节律，"安娜-索菲亚-雷博雷拉解释说。这项研究中的几个洞穴是全球地下生物多样性的热点地区，如斯洛文尼亚的 Planina、加那利群岛的 Viento 和葡萄牙的 Vale Telheiro。编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：

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（Strongylura notata）"躲藏"在加勒比海库拉索岛附近的海面下。资料来源：Juliette Jacquemont（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（Katharina Alter）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： 手机版：

气候变化开始改变人类计时的方式

气候变化开始改变人类计时的方式 论文作者之一、美国斯克里普斯海洋研究所的地球物理学家Duncan Agnew说：“融冰足以移动海平面，实际上，我们可以看到，地球自转的速度受到了影响。”。闰秒实际上是为适应地球自转的脚步而对国际原子时的人为增减。根据 Agnew的分析，全球变暖将把再次调整闰秒的需求从2026年推迟到2029年。闰秒对计算造成了如此大的干扰，以至于2022年科学家们投票决定要在2035年之前消除闰秒。研究人员尤其担心下一个闰秒调整，因为这可能是第一次负闰秒，而不是正闰秒。“我们不知道如何应对一秒钟的缺失，这就是时间计量学家担心的原因。”国际计量局时间部前主任Felicitas Arias说。她说，从计量学的角度来看，推迟3年“是个好消息”，因为即使仍然需要负闰秒，它也会在更晚的时候发生，而且在2035年之前，世界上出现负闰秒的次数可能会比预期的要少。但Agnew强调，这不应该被视为支持全球变暖的观点。为确定时间，世界上有两种常用的时间计量系统：基于地球自转的世界时和基于原子振荡周期的国际原子时。由于两种测量方法不同，随着时间推移，两个计时系统结果会出现差异，因此有了协调世界时（UTC）的概念。UTC以国际原子时秒长为基础，在时刻上尽量接近世界时。1972年的国际计量大会决定，当国际原子时与世界时的时刻相差达到0.9秒时，UTC就增加或减少1秒，以尽量接近世界时，这个修正被称作闰秒。原子钟是比地球自转更好的计时器，因为它们在数百万年里是稳定的，而地球的自转速度是变化的。在该研究中，Agnew使用数学模型梳理已知的地球物理现象对地球自转的贡献，并预测它们对未来闰秒的影响。许多计量学家预计闰秒只会增加，因为在数百万年的尺度上，地球的自转速度正在放缓，这意味着，有时，UTC的一分钟需要变成61秒长，才能接近世界时。地球自转速度的降低是由月球对海洋的引力造成的，这会产生摩擦。但Agnew说，在较短的时间尺度上，地球物理现象会使自转速率波动。目前，地球自转的速度受到地球液核电流的影响，自20世纪70年代以来，液核电流导致地球自转速度增加。这意味着增加闰秒的频率会降低，如果这种趋势持续下去，则需要从UTC中删除闰秒。该研究发现，由于气候变化，这种情况发生的时间可能比之前认为的要晚。绘制地球引力图的卫星数据显示，自20世纪90年代初以来，由于格陵兰岛和南极洲的冰融化，大量物质从两极向赤道移动，地球变得越来越扁平。就像旋转的滑冰运动员把手臂从身体向外伸展会减速、把手臂收回会加速一样，远离地球自转轴的水流会放慢地球的旋转速度。核心洋流和气候变化的最终结果仍然是地球的加速。但研究发现，如果没有冰融化的影响，调整负闰秒的时间需要比现在预测的早3年。“人类活动对气候变化有着深远的影响。推迟闰秒只是例子之一。”香港理工大学的地球物理学家陈剑利说。推迟闰秒将受到计量学家的欢迎。美国国家标准与技术研究所时间和频率部门负责人Elizabeth Donley表示，闰秒已是一个“大问题”，因为在一个越来越依赖精确计时的社会中，闰秒会导致计算系统的重大故障。而前所未有的负闰秒可能会更糟，因为“现有的计算机代码都没有考虑到这一点”。Agnew的论文有助于做出预测，但专家认为，何时需要负闰秒仍然存在很大的不确定性。Agnew希望气候变化对计时的影响会促使一些人采取行动。“这是另一种方式，让人们意识到气候变化是一件多么重大的事情。”他说。 ... PC版： 手机版：

新研究提供了气候变化中人类"指纹"存在的明确证据

新研究提供了气候变化中人类"指纹"存在的明确证据 最近的研究强调了人类对海面温度（SST）的明显影响，揭示了与人类活动相关的季节性温度周期的显著变化。这项研究利用各种观测数据集和气候模型，确定温室气体是这些变化的主要驱动因素，对海洋生态系统、海洋作为碳汇的作用以及全球气候模式具有深远影响。"我们的研究表明，海表温度（SST）季节周期中的人为信号已经从自然变化的噪声中显现出来。海表温度季节周期振幅（SSTAC）变化的地理模式揭示了两个显著特点：北半球中纬度地区的上升与混合层深度变化有关，而南纬40°至55°之间的强偶极子模式则主要受地表风变化的驱动，"发表在《自然-气候变化》（Nature Climate Change）上的这项新研究说。"我们发现的证据非常明确。研究基于四组不同的海面海洋温度观测数据，分析了来自不同监测系统的数据，包括卫星记录以及世卫组织海洋研究所自 1950 年以来通过船只和浮筒收集的海洋测量数据。所有这些数据都提供了相同的故事和相同的结论：SSTAC 中的人为信号非常强烈，而且具有非常独特的模式。"佐证和影响在四种不同的观测到的 SST 产品和 51 个模型实现的历史气候演变中，模型预测的 SSTAC 变化模式具有很高的统计置信度。根据各个强迫的历史变化进行的模拟显示，温室气体的增加是 SSTAC 变化的主要驱动力，人为气溶胶和臭氧强迫的贡献较小但很明显。太平洋上的波浪。图片来源：伍兹霍尔海洋研究所 Hannah Piecuch这项研究的灵感来自桑特早先的工作，他从事气候指纹识别工作已有30多年。以前的研究利用卫星记录来识别对流层中上层温度季节周期变化中的人类指纹。然而，这是第一项揭示季节性海面温度气候变化详细模式的指纹研究。气候变化与海洋影响"海面温度的季节周期振幅正在发生变化，而且变得越来越强。我们最大的发现之一是，夏季变暖的程度大于冬季。在北半球和南半球，海洋混合层深度都在变薄，这会显著放大夏季温度。北半球的变暖更为极端，与海洋盆地面积变小有关。在南半球，我们发现海面温度的变化主要是由大气变暖引起的风向转变模式驱动的。这项研究驳斥了近期气温变化是自然现象的说法，无论是太阳还是气候系统的内部周期。"桑特说："就我们正在研究的海洋季节性温度变化而言，自然解释几乎是不可能的。这项研究进一步排除了这样的说法：因为气候变化是自然现象，所以我们不必认真对待。"社会和环境后果海洋表面温度季节性周期中这一强有力的人类指纹预计将对海洋生态系统产生广泛影响。这会极大地影响渔业和营养物质的分布。深入了解人类活动对季节性的影响具有科学、经济和社会方面的重要意义。2023 年，海洋上层热量含量达到有记录以来的最高值，引起了科学界的强烈关注。海洋吸收了地球因全球变暖而产生的大约 90% 的多余热量，在调节地球气候系统方面发挥着至关重要的作用。"海洋温度简直高得离谱。很多人都想知道发生了什么，"桑特说。"答案的很大一部分是人类活动使世界海洋逐渐变暖。科学界一直关注海洋年平均温度的变化。这篇论文表明，根据季节变化进行指纹识别也是至关重要的。"海洋是一个重要的碳汇，它吸收了我们因燃烧化石燃料而产生的 25% 的二氧化碳。然而，海洋吸收二氧化碳的能力与温度有关。随着海洋变暖，我们必须了解海洋吸收二氧化碳的能力是如何受到影响的。"随着海洋吸收二氧化碳，会产生广泛报道的酸化现象，这会对海洋生物造成负面影响。如果我们开始改变海洋的酸碱度，就有可能影响食物链底层生物的结构完整性。在美国和全球范围内，我们现在面临着如何应对气候变化的重要决策。这些决定应该基于我们对人类对平均气候和季节影响的现实性和严重性的最佳科学理解。"编译自:ScitechDaily ... PC版： 手机版：