研究發(fā)現(xiàn),生長在高緯度地區(qū)的珊瑚可以調(diào)節(jié)其內(nèi)部化學(xué)物質(zhì),從而促進(jìn)自身在低溫下生長。該研究發(fā)表在《英國皇家學(xué)會(huì)》會(huì)刊上,是澳大利亞西澳大學(xué)珊瑚礁研究中心的一項(xiàng)最新研究。該研究報(bào)告指出,海洋變暖可能不會(huì)促使亞熱帶珊瑚礁珊瑚在較冷(低于18攝氏度)溫度下的鈣化速度變快。
這項(xiàng)研究在位于南部大區(qū)珀斯東南515公里的西澳大利亞州布雷默灣進(jìn)行,持續(xù)了兩年多的時(shí)間。布雷默灣是著名的潛水、浮潛和旅游熱點(diǎn),其以清澈的海水,白色的沙灘和高度的海洋生物多樣性而聞名于世。
兩年來,研究者使用最先進(jìn)的地球化學(xué)技術(shù)將珊瑚的內(nèi)部化學(xué)特征與高緯度珊瑚的生長速度聯(lián)系起來。高緯度珊瑚礁(北緯28°以北,南緯28°以南)獲得的光照和生長溫度均少(低)于熱帶地區(qū)珊瑚礁。這為研究珊瑚的生長提供了天然的實(shí)驗(yàn)條件。研究人員曾預(yù)計(jì),冬季由于光照不足,溫度較低,珊瑚的生長速度會(huì)減緩,但他們發(fā)現(xiàn)了相反的結(jié)果。這表明除了內(nèi)部化學(xué)調(diào)節(jié)之外,珊瑚可能還會(huì)通過更多地進(jìn)食維持生長。
科學(xué)家們現(xiàn)在正在做的這項(xiàng)研究獨(dú)一無二。它首次完全破譯了珊瑚的內(nèi)部化學(xué)變化。該研究將有助于更好地認(rèn)識(shí)和預(yù)測(cè)在二氧化碳導(dǎo)致的氣候變化條件下,高緯度珊瑚礁的未來。
中國科學(xué)院大氣物理研究所研究員團(tuán)隊(duì)根據(jù)39個(gè)CMIP5模式(耦合模式比較計(jì)劃第五階段)的試驗(yàn)數(shù)據(jù),預(yù)估了4℃全球變暖發(fā)生的時(shí)間以及相應(yīng)的溫度和降水變化。該研究顯示,4℃全球變暖將發(fā)生在2084年,屆時(shí),每年和各個(gè)季節(jié)的溫度將大幅升高,降水主要在低緯和高緯增加,在副熱帶減少。全球變暖4℃背景下,增溫陸地將高于海洋;除夏季外,最強(qiáng)增溫發(fā)生在北極。該文章2018年5月18日正式發(fā)表于《大氣科學(xué)進(jìn)展》上。
特別需要指出的是,世界銀行于2012年專門發(fā)布了一份有關(guān)未來4℃全球變暖情景的特別報(bào)告,其中明確指出:當(dāng)全球升溫相對(duì)于工業(yè)化前達(dá)到4℃時(shí),將會(huì)發(fā)生更多破紀(jì)錄的熱浪、洪水和嚴(yán)重干旱等極端天氣氣候事件,對(duì)自然生態(tài)系統(tǒng)和人類社會(huì)造成嚴(yán)重威脅。在沒有任何緩解措施下溫室氣體如果持續(xù)排放,39個(gè)CMIP5氣候模式預(yù)期4℃全球變暖將發(fā)生在2084年。
研究團(tuán)隊(duì)除了關(guān)注氣候變量自身的變幅以外,還研究了相應(yīng)的信噪比。信噪比即為氣候變化信號(hào)與噪聲的比值。氣候變化信號(hào)是指4℃全球變暖情景下溫度和降水相對(duì)于工業(yè)化前的變化,氣候系統(tǒng)的自然內(nèi)部變率即為噪聲。
4℃全球變暖背景下,全球范圍內(nèi)溫度增幅均遠(yuǎn)大于其自然內(nèi)部變率,信噪比最大值出現(xiàn)在低緯度地區(qū)。降水在副熱帶地區(qū)減少,在高緯度增加。大部分高緯度地區(qū)的降水超過其自然內(nèi)部變率。
一項(xiàng)新的研究稱,城市化加劇和氣候變暖共同導(dǎo)致的夏季氣溫上升,正在把加州南部沿海地區(qū)一度常見的低空晨云趕走,從而增加了發(fā)生森林火災(zāi)的風(fēng)險(xiǎn)。
哥倫比亞大學(xué)拉蒙特-多爾蒂地球觀測(cè)站的生物氣候?qū)W家、該研究的主要作者帕克·威廉姆斯說∶“加利福尼亞南部的云層正在急劇下降。隨著云層的減少,更大、更猛烈火災(zāi)的可能性將增加。云層減少的主要原因是城市擴(kuò)張,這增加了近地表溫度,總體變暖的氣候也在起作用。威廉姆斯說,不斷增加的熱量驅(qū)散了云層,使更多的陽光照射在地面上,讓地面溫度升高,導(dǎo)致植被干燥從而加大火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)。這項(xiàng)研究發(fā)表在《地球物理研究快報(bào)》上。
在2015年的一項(xiàng)研究中,威廉姆斯首次記錄了洛杉磯和圣地亞哥周邊地區(qū)的云層下降情況。在這項(xiàng)新的研究中,威廉姆斯和他的同事們發(fā)現(xiàn),自20世紀(jì)70年代以來,洛杉磯地區(qū)的低洼夏季云層減少了25%到50%。
雖然很少有科學(xué)家仔細(xì)研究過云層,但許多加州的大型機(jī)場(chǎng)為了航行安全從20世紀(jì)70年代起就開始收集每小時(shí)的云觀測(cè)數(shù)據(jù)。威廉姆斯和他的同事們對(duì)該地區(qū)云層覆蓋情況與美國野外火災(zāi)評(píng)估系統(tǒng)保存的另一個(gè)大型數(shù)據(jù)庫進(jìn)行了比較。通過對(duì)兩組數(shù)據(jù)的比較,研究小組發(fā)現(xiàn),夏季云層覆蓋減少的時(shí)期與植被濕度的降低有很好的相關(guān)性。
覆蓋作物一般都被種植在小麥、玉米或大豆這樣的主要作物之間,否則土壤將會(huì)因作物耕種斷茬而裸露荒廢。覆蓋作物可以保護(hù)土壤,降低侵蝕并抑制雜草。蘿卜作為一種覆蓋作物可以起到這些作用,并且益處更多。蘿卜的長根在土壤中形成深溝,使后續(xù)作物更容易獲取土壤深層的水。
威斯康星大學(xué)麥迪遜分校的研究人員對(duì)植物生長季節(jié)硝酸鹽攝入的影響進(jìn)行了更深入的研究。他們?cè)谕箍敌侵莸娜齻€(gè)地點(diǎn)建立了測(cè)試地點(diǎn),并對(duì)其進(jìn)行了三年研究。在每個(gè)地點(diǎn),一些地塊種植了蘿卜覆蓋作物,而另一些沒有。
研究表明,與沒有覆蓋作物的試驗(yàn)地相比,蘿卜作為一種覆蓋物顯著降低了土壤中的硝酸鹽含量。這一發(fā)現(xiàn)也證實(shí)了幾項(xiàng)早期研究的結(jié)果。它顯示蘿卜確實(shí)從土壤中以硝酸鹽的形式吸收了氮。
聯(lián)邦政府關(guān)于全國工業(yè)用地排放年度聯(lián)邦報(bào)告引起媒體的廣泛關(guān)注,該報(bào)告提醒人們注意工業(yè)活動(dòng)對(duì)環(huán)境的潛在影響。喬治亞理工學(xué)院的一個(gè)研究小組對(duì)這份報(bào)告的影響力做了研究,他們想了解聯(lián)邦監(jiān)管機(jī)構(gòu)僅僅靠簡(jiǎn)單地強(qiáng)調(diào)這些信息,是否就可以說服廠家放棄有毒化學(xué)品。
5月17日在《制造與服務(wù)運(yùn)營管理》雜志上發(fā)表的一項(xiàng)研究表明,答案似乎是肯定的。研究人員將有關(guān)有毒化學(xué)品排放的聯(lián)邦報(bào)告與另一份報(bào)告進(jìn)行了對(duì)比,該報(bào)告對(duì)數(shù)百種化學(xué)品的相對(duì)危險(xiǎn)進(jìn)行了排名。美國毒物和疾病登記署(ATSDR)每?jī)赡臧l(fā)布一份物質(zhì)優(yōu)先級(jí)清單,該清單對(duì)人類健康構(gòu)成威脅的275種物質(zhì)進(jìn)行了排名。排名考慮了化學(xué)品的相對(duì)毒性以及它們與人類接觸的可能性。其中,砷、鉛和汞等化學(xué)品都高列榜首。佐治亞理工學(xué)院研究人員研究發(fā)現(xiàn),通過簡(jiǎn)單提供信息,政府機(jī)構(gòu)可以影響工廠布置設(shè)施的決策行為,并可以鼓勵(lì)公司減少這些設(shè)施的有毒化學(xué)排放。
科羅拉多大學(xué)博爾德分校主導(dǎo)的一項(xiàng)最新研究表明,寒冷、高海拔生態(tài)系統(tǒng)的反應(yīng)暴露出其對(duì)磷物質(zhì)極其敏感的特性。這一發(fā)現(xiàn)改變了以往的生態(tài)假設(shè),幫助科學(xué)家了解植物和微生物對(duì)氣候變化的反應(yīng),并可能擴(kuò)大科學(xué)家對(duì)地球生命極限的理解。
這項(xiàng)研究發(fā)表在最新一期的《科學(xué)進(jìn)展》期刊上。即使在海拔17000英尺以上的山區(qū),土壤一年四季都處于凍結(jié)狀態(tài),如果添加磷,也會(huì)讓植物和光合微生物克服寒冷、干燥的氣候,導(dǎo)致它們快速生長。
科羅拉多大學(xué)博爾德分校生態(tài)學(xué)與進(jìn)化生物學(xué)系教授史蒂文·施密特說:“植物的生命比我們先前認(rèn)為的更加足智多謀。磷可以讓微生物迅速反應(yīng),并且在這些地方持續(xù)生長?!?/p>
氮和磷對(duì)于植被和微生物來說都是必需的營養(yǎng)物質(zhì),但和溫帶潮濕地區(qū)的植物相比,高海拔干燥地區(qū)的植物再生長的速度要慢一些。根據(jù)實(shí)驗(yàn),研究人員懷疑這種遲緩的再生現(xiàn)象主要是由于惡劣的氣候和相對(duì)缺乏的氮?dú)鈱?dǎo)致的。