关于斯图特冰期的研究
近日,研究人员对加拿大西北部的马更些山脉进行了野外实地考察,采集了冰川运动时残留在冰川顶、底的Rapitan 组冰川沉积物,在实验室采用最新的Re-Os地质年代学及高分辨率耦合Os-Sr同位素定年,结合现有的U-Pb定年,测定冰期后沉积物的Re-Os年龄为662.4±3.9百万年,直接限定了同一大陆边缘成冰纪的开始和结束时间,指示斯图特冰期大约持续了5500万年。
研究发现约10亿年前,斯图特冰期前的火山活动导致新生幔源物质侵入陆壳,风化碎屑产物进入海洋,成岩时大量消耗和吸收大气中的CO2,可能会导致接下来5500万年里地球变冷,最终形成雪球地球。冰期前同位素特征与大洋中的新生物质的大量输入相一致,全球耐候性增强,冰期开始。
而冰期后的地层中放射性Os、Sr同位素组成指示冰川开始大规模退出陆地,硅酸盐风化作用增强,地球再次变暖。最后研究人员指出,斯图特冰期是否真是一个长期事件,或者是一段包含多次冰进和冰退事件的时期,这一问题尚待研究。(王君兰)
氮沉降威胁欧洲森林植被多样性
研究人员近日指出,过去20~30年,大气氮沉降已经改变了欧洲森林地面植被的数量和丰富度,特别是适应贫瘠条件的植物物种的覆盖度大量减少。如果氮排放不加以限制,欧洲森林植物群落的多样性将会继续减少。
研究人员根据欧洲各地28个林区1300多个监测网格的长期监测数据,分析了维管植物物种多样性的趋势。结果发现,过去20~30年,由于大气氮的干湿沉降,欧洲森林地面植被物种的数量和丰富度已经改变,特别是低营养和酸性生境对长期的氮沉降很敏感。在这样的生境,石楠和百合等物种的覆盖度在许多区域已大量减少,这些区域氮沉降已超过临界阈值(即临界氮负荷)。其中欧洲南部和中部森林植被的变化最大。虽然氮沉降还没有明显地影响到植物群落中的物种数量,但监测期间,多数偏爱氮的新物种类型已经蔓延到森林。
该研究还覆盖了芬兰自然保护区的4个监测区域。与欧洲中部(每年每公顷10~20kg氮)和意大利(每年每公顷20~30kg氮)的高氮沉降相比,这些区域的氮沉降明显较低(每年每公顷0.6~1.9kg氮)。虽然欧洲北部氮沉降仍较小,但氮沉降可以通过促进偏爱氮的物种的生长改变维管植物的竞争关系。该监测显示整个芬兰地衣在减少。在芬兰北部,驯鹿放牧是地衣减少的关键因素。由于受益于氮沉降的植物的快速生长,芬兰南部缓慢生长的地衣也将减少。芬兰环境研究所和芬兰森林研究所的研究人员参与了此项研究。(廖琴)
尽早减少煤炭使用
对气候变化稳定尤为重要
日前,研究人员以多模型情景分析方法,评估了理想与非理想气候变化稳定政策对化石燃料市场的影响,指出在研究气候稳定政策对化石燃料市场的影响时,必须考虑煤炭、石油与天然气市场的根本差别。文章通过比较分析能使气候变化稳定的理想化政策,指出越早采取综合、雄心勃勃的减排措施来减少煤炭的排放,对气候变化的稳定尤其重要。
在理想化状态下,气候变化政策明显减少了短期与长期内的煤炭使用量,石油与天然气的使用减少量则较小,特别是到2030年的时候。在税收方面,研究发现化石燃料税收将呈下降趋势。虽然煤炭的使用是二氧化碳排放的最大来源,但煤炭总的税收较小。而石油与天然气具有更高的市场价格,因此,其税收相对较高。尽管在各种模型中都存在较大的价格不确定性,但研究表明,气候变化的稳定将加速化石燃料税收占GDP份额的长期下降趋势。
在高化石燃料价格模型中,如果在气候变化目标稳定过程中既使燃料使用下降又使燃料价格下降,则石油的化石燃料税收下降更为严重。如果气候变化稳定,化石燃料税收可以减少50%。
研究同时评估了《哥本哈根协议》对化石燃料市场的短期与长期影响。从短期来讲,煤炭的消费量变化是最大的,但由于其价格低廉,因此煤炭的税收效益非常小。尽管石油天然气的使用增加较小,但其税收效益远远大于煤炭。从长期来讲,化石燃料的使用将出现下降以达到碳预算的要求。
由于短期内煤炭的大量使用强烈放大了本世纪剩余时间内化石燃料结构的重新调整,因为近期内大量的燃煤排放则需要低排放的石油天然气以及碳捕获与封存的手段去平衡。一旦能源部门被煤炭锁定,这种放大作用就会更为严重。(王勤花)
《中国科学报》 (2014-01-09 第2版 国际)