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科学家找到大西洋经向翻转流减弱证据

科普小知识2021-07-13 01:53:14
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科学家发现大西洋经向逆流减弱的证据

最近,《自然》杂志发表了一篇题为《大西洋环流减弱的观察指纹》的文章,指出自20世纪中叶以来,大西洋经向环流减弱了约15%。人类引起的气候变化可能是这一变化的主要原因。

AMOC是地球主要的洋流循环系统。它可以重新分配地球的热量,从而影响气候。由于缺乏直接的环流观测,科学家们不知道工业化以来AMOC的变化。由波茨坦气候影响研究所领导的科学研究小组使用最新的高分辨率气候模型结果来识别海面温度特征指纹,包括环极环流区域的冷却和墨西哥湾流区域的变暖,在冬季和春季最为明显。在气候模式中,这一特征指纹与二氧化碳增加导致的AMOC减少有关。在长期的海面温度观测数据中也可以发现特征指纹,表明AMOC自20世纪中叶以来明显减弱。出现这种特征指纹的原因可能是AMOC减速减少了向北方的热传递,导致环极环流区域冷却,而AMOC减速导致墨西哥湾向北移动,导致墨西哥湾流动区域变暖。

本研究基于修正后的海面温度数据定义了AMOC指数,并利用1870-2016年的海面温度观测数据和第五耦合模型对比方案模型重建了AMOC时间序列的演变趋势。结果显示,自20世纪中叶以来,AMOC的实力已经减弱了约15%,而AMOC近年来也创下了新低。(刘)

全球变暖加速了山顶植物的生长。

最近,《自然》杂志发表了一篇题为《与全球变暖相关的山顶植物物种丰富度的加速》的文章,指出欧洲山顶植物物种的加速显然与全球变暖有关。

自20世纪中叶以来,世界各地的社会发展和人类对环境的影响一直在加速。研究人员称这一趋势为“大加速”,并将其视为人类世界开始的一个重要标志。大量研究指出,生态环境对“大加速”的反应是双倍的,这些生物反应的幅度是否会随着时间的推移而加速还不清楚。这方面的知识差距源于难以获得大规模时空生物多样性变化的连续时间序列数据。由丹麦奥尔胡斯大学的研究人员领导的大型国际研究小组利用1871年至2016年在欧洲大陆302个山顶记录的调查数据,评估了山顶植物多样性变化的时间轨迹。

结果表明,整个欧洲大陆植物物种丰富度的增长率不断提高,2007-2016年的物种丰富度是1957-1966年的5倍。同时,这种加速与全球加速和变暖显著同步,与全球变化的各种驱动因素无关。研究结果表明,即使在地球的偏远地区,也可以观察到气候变化导致的生物变化加速,这不仅会影响生物多样性,还会对生态系统的功能和服务产生深远影响。(裴惠娟)

近30%的氮来自地球上基岩的风化。

最近,美国加州大学戴维斯分校的《科学》杂志发表了一篇题为“氮在地表环境中广泛分布的综合证据源于岩石”的文章。据说生态系统中多达26%的氮来自地球岩石圈的基石,其余来自大气。这些结果揭示了大气、生物圈和岩石圈之间的重要联系,打破了氮来自大气的传统理解,或者改写了教科书。

几个世纪以来,人们一直认为全球植物生长所需的氮来自大气。这些氮气促进了森林和草原的生长,并使它们与更多的二氧化碳隔离,这具有重要的生态意义。然而,在美国国家科学基金会的支持下,加州大学戴维斯分校的研究人员对岩石基岩风化和氮之间的关系进行了开创性的研究。结果表明,岩石风化是土壤和生态系统中氮的重要来源,超过四分之一的氮来自基岩风化。研究人员分析了从加利福尼亚北部的克拉马斯山脉采集的岩石,发现岩石和周围的树木有相同的氮源。他们对岩石中的氮迁移和反应性进行了三种不同的独立评估,结果得到了相同的估计。结果表明,每年有(19~31)×108 kg的氮从地表基岩中迁移,其中(11~18)×108kg的氮在原位被化学风化,从而使非管理(工业化前)土地氮平衡从8%提高到26%。

研究人员表示,这一结果突破了环境科学几个世纪以来对传统氮源的总结,并将导致传统教科书中相关观点的改写。这一研究结果也为调整地球氮源提供了全球视角,并对养分驱动的土地固碳控制产生了影响。它也将迎来氮研究的新时代(植物不可或缺的元素)。(刘文豪)

中国科学新闻(2018-05-08第二版国际版)