作者:牛艺博 董利苹 来源: 中国科学报 发布时间:2019-7-16
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研究揭示空气长期处于碳氧平衡主因

近日,美国国家科学基金会发布消息称,其资助伍兹霍尔海洋研究所和哈佛大学的一项新研究有助于解答空气中碳氧长期稳定的主要原因。研究结果于近期发表在《自然》上。

光合有机碳生产和微生物碳分解之间的平衡控制着大气成分和气候。大部分有机碳在生物圈中被呼吸后回到二氧化碳中,但是一小部分有机碳被矿化,并且在地质时间尺度上得以长期保存。这种碳长期被封存在岩石中,促进了大气中的氧气积累和二氧化碳的减少。

根据现有证据,研究人员提出了两个可能的原因来解释这部分碳被“遗忘”的原因。第一种称为“选择性保存”,它表明微生物很难去分解某些有机碳分子,因此即使在其他分子分解后,它们仍然保持在沉淀物中。第二种称为“矿物保护假说”,它指出有机碳分子可能与它们周围的矿物质形成了强大的化学键,这种化学键如此之强,以至于细菌无法将这些碳分子分离并分解它们。虽然这两种机制都可以在一系列环境和时间尺度上运行,但它们在未来1000年到10万年的时间尺度上的相对重要性仍然不确定。

研究建立了有机碳活化能分布和土壤、沉积物有机碳中相应的放射性碳年龄的全球数据集。研究发现在所有含矿物样品中,活化能分布随时间而扩大。放射性碳年代进一步揭示,与低能量、未结合的有机碳相比,高能量、矿物结合的有机碳可以存在上千年。因此,科学家发现第二个原因最有可能。该研究结果为矿物保护在促进有机碳保存方面的重要性提供了全球一致的证据。 (牛艺博

相关论文信息:https://doi.org/10.1038/s41586-019-1280-6

深海采矿生态影响可持续几十年

近日,英国国家海洋学中心(NOC)发表在《科学报告》上的新研究结果表明,海底采矿对深海生态系统的影响可以持续几十年。

深海多金属结核的开发潜力引起了科学界的广泛关注。NOC研究人员重新考察了一个近30年前模拟深海采矿活动的地点,以评估海床和生态系统的恢复情况。调查地点位于秘鲁附近水深约4000米的太平洋深处,科研人员在大范围内精确定位单个动物,并将它们的数量和足迹分别联系起来,发现虽然海参和海星等移动物种能在受影响的地区重新定居,但许多动物如生活在海底的海绵和海葵,它们的生存空间受到了干扰的直接影响。

深海多金属结核(富含铜和锰的土豆状岩石,需要数百万年的形成时间)和沉积物的表面,聚居着海底一些最具生物多样性的群落。采矿活动中结核的移除或掩埋破坏了许多滤食性动物的栖息地,限制了它们在受影响地区重新定居的能力,并进一步推迟生态系统的恢复进程。

鉴于这些动物在深海生态系统中的重要作用,研究结果表明,1989年的模拟采矿冲击对秘鲁盆地巨型底栖生物的影响在近30年后仍然明显,大规模商业采矿的影响可能导致关键生态系统功能遭到不可逆转的破坏。(牛艺博

相关论文信息:https://doi.org/10.1038/s41598-019-44492-w

全球保护区得到有效保护野生动物不足10%

近日,《生态与环境前沿》发表的一篇文章显示,因严重的人员和经费短缺,全球仅4%~9%的野生动物得到了保护区的有效保护。保护区是保护生物多样性免受人为威胁的关键路径。作为2011—2020年生物多样性战略计划的签署方,全球196个国家承诺到2020年,将17%的陆地面积和10%的海洋领域发展为保护区,并提高保护区的管理质量。2011—2020年生物多样性战略计划促进了全球保护区面积的大幅扩大,但全球许多保护区因缺乏相关的资源,并未充分发挥其有效保护生物多样性的功能。

来自印度尼西亚国际林业研究中心、澳大利亚昆士兰大学、英国剑桥大学等机构的研究人员基于全球2167个、占全球陆地保护区总面积23%的保护区的管理报告,评估了全球保护区的生物多样性保护效果。

研究显示,不到1/4的保护区在人员配置和经费预算方面拥有足够的资源。将11919种陆生脊椎动物的地理分布范围与资源充足的保护区重叠,结果显示,全球仅4%~9%的陆生两栖动物、鸟类和哺乳动物得到了有效保护。为有效应对当前的生物多样性危机,继续扩大保护区的范围依然是必要的,而实现保护区从数量到质量的提升对于生物多样性保护至关重要。(董利苹)

相关论文信息:https://doi.org/10.1002/fee.2042

《中国科学报》 (2019-07-16 第2版 国际)
 
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