南极融水驱动深海翻转减缓和变暖

深海环流是全球经向翻转环流的重要组成部分，在全球海洋中循环热量、碳、氧和营养物质。研究者使用一个瞬态强制高分辨率海洋-海冰耦合模型表明，在高排放情景下，深海变暖将在未来30年加速。

他们发现，南极周围的融水输入推动了南极底层水（AABW）的收缩，开辟了一条通路，使温暖的环极深水更容易进入大陆架。AABW的减少导致深海变暖和老化，这与最近的测量结果一致。

相比之下，风和热强迫对AABW的性质、年龄和体积影响不大。这些结果强调了南极融水在造成深海翻覆方面的重要性，对全球海洋生物地球化学和气候的影响可能会持续几个世纪。

相关论文信息：https://www.nature.com/articles/s41586-023-05762-w

光合作用在皮秒时间尺度上重新连接

光系统II和I（PSII、PSI）是包含复合物的反应中心，该复合物驱动光合作用的光反应；PSII进行光驱动的水氧化，PSI进一步为捕获的电子提供光能量。

作者演示了使用体内超快瞬态吸收（TA）光谱，证明了用活蓝藻细胞或分离的光系统以及外源电子介质，在早期点（光激发后几皮秒）直接从光激发的PSI和PSII中提取电子。

他们假设这些介质在初始光激发后氧化外周叶绿素色素，参与高度离域的电荷转移。该研究结果挑战了先前的模型，即光激发反应中心与光系统蛋白质支架绝缘，为生物技术和半人工光合作用的研究和重新布线开辟了新的途径。

相关论文信息：https://www.nature.com/articles/s41586-023-05763-9

全球陆地碳汇失稳风险诊断

近几十年来，全球净陆地碳吸收量或净生物群落产量（NBP）有所增加。然而，其时间变异性和自相关性在这一时期是否发生了变化仍难以捉摸，尽管两者的增加可能表明不稳定碳汇的可能性增加。

研究者利用两个大气反演模型、太平洋上9个监测站的大气二氧化碳浓度的季节周期振幅和全球动态植被模型，研究了1981年到2018年陆地净碳吸收的趋势、控制因素及其时间变异和自相关性。

结果表明，年NBP及其年代际变化在全球范围内呈上升趋势，而时间自相关性呈下降趋势；NBP在区域上的变异性不断增加，这主要归因于气候变化，可能表明碳-气候耦合系统不稳定。

相关论文信息：https://www.nature.com/articles/s41586-023-05725-1

确定质子的胶子引力形式因子

质子是宇宙中所有可见物质的主要组成部分之一。它的固有性质包括电荷、质量和自旋。人们对质子的内部质量密度知之甚少，它主要由胶子所携带的能量所控制。由于胶子不携带电磁电荷，因此很难通过电子散射获得。

研究者使用一个小的彩色偶极子，通过J/ψ粒子的阈值光产生来研究胶子的重力密度。他们从测量中确定了质子的胶子引力形式因子，使用各种模型确定了一个明显小于电荷半径的质量半径。

在一些情况下，确定的半径很好地符合晶格量子色动力学的第一原理预测。研究为更深入了解胶子为可见物质提供引力质量方面的作用铺平了道路。

相关论文信息：https://www.nature.com/articles/s41586-023-05730-4

（晋楠编译）