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1 美NOAA拨款1.71亿支持72项气候科学和社区恢复项目 2021-10-15

美国国家海洋和大气管理局(NOAA)气候项目办公室(CPO)于2021年10月12日宣布拨款1.71亿美元(这是该项目历史上最高的五年投资)用于支持72项创新和有影响力的项目,这些项目将在关键时刻提高美国抵御气候危机的能力。 未来的1-5年内,美国、波多黎各和美属维尔京群岛的大学、其他研究机构以及机构合作伙伴将与NOAA实验室和研究中心密切合作,致力于这些新资助的项目。今年的资金支持广泛的气候研究领域,包括:促进环境正义;改进气候模型;促进使用和理解海洋观测以增强NOAA气候建模;了解COVID-19疫情如何影响当地和区域空气质量;加强对应对未来洪水影响和其他沿海压力因素的恢复规划;研究排放和化学反应如何影响城市大气中的空气质量和气候。 CPO经过同行评审来把关资助流程可确保选用的获得资助的提案符合高质量和公平的高标准,也支持NOAA内外的研究。这些由外部合作伙伴进行的项目扩大了NOAA的使命范围和科学探究的前沿。 CPO的年度颁奖流程具有独特的优势,可以随着气候挑战的变化而变化。今年,这些奖项授予解决几个新的紧迫的优先事项。例如,CPO的区域综合科学与评估(RISA)计划正在通过与美国各地社区合作,以扩大其建立气候适应和恢复能力。对于2021财年,RISA将资助两个新的地理区域参与活动:美国加勒比海地区(美属维尔京群岛和波多黎各)和东南地区(佛罗里达州、乔治亚州和阿拉巴马州)。 部分新资金还将支持NOAA气候和全球变化博士后奖学金计划,该计划培训优秀的下一代气候研究人员,他们将为国家服务并支持NOAA的使命。此外,为了响应对NOAA气候适应和恢复战略的更大需求,CPO的气候和社会相互作用部门启动了一项新的适应科学研究计划,推进必要的知识、方法和框架,以推动社会朝着实现经济和社会效益的气候适应和恢复发展。(李桂菊编译) 查看详细>>

来源:美国国家大气与海洋管理局 点击量:35

2 新型航海无人机补充热带大西洋观测网络 2021-10-15

海洋变暖的速度有多快?它吸收了多少二氧化碳?这些自然过程在不同的海洋区域有何不同,以及它们如何受气候变化的影响?海洋中的生命有什么后果?海洋浩瀚无边,如何从技术上评估海洋的重要变化?在德国亥姆霍兹联合会基尔海洋研究中心(GEOMAR Helmholtz Centre for Ocean Research Kiel)的领导下,来自法国、巴西和德国的研究人员目前正在研究自主航行的无人机如何有助于更好地了解海洋变化。这项工作是欧洲项目EuroSea和由德国联邦教育和研究部(BMBF)资助的项目SAILDRONE的部分内容。获得和评估的数据越多,就可以更好地评估气候变化对海洋的影响及其对人类福祉的贡献。可以更早地识别风险,并制定保护和可持续利用的措施。 这项科学任务的起点是西非附近的佛得角,信号红色、长7米的船体由风提供动力,接有高5米的机翼是通过太阳能电池板为其提供电力进行测量和导航。最快速度可以达到5-6节。航海无人机能够完全自主地到达目标区域(例如顺风航行),然后在那里进行有针对性的科学测量。 航行机器人的测量结果通过BELUGA平台实时提供(例如可以与当前的卫星数据进行比较)以改进任务规划。海面二氧化碳浓度的详细数据说明了海洋化学的当前变化。基于此,可以估计未来海洋能够吸收多少额外的碳——这是可缓解气候变化影响的自然过程。 由于海洋与大气之间强烈的相互作用,不仅在热交换方面,而且在二氧化碳等相关温室气体方面,所以热带海洋区域在全球气候系统中发挥着重要作用。在热带地区,这些被迅速输送到大气更高层,从而进入全球气候系统。与此同时,关于这些地区的长期数据很少,这使得对热带大西洋的这些过程进行精确评估变得更加困难。 此外,这些信息还可以得出有关动物和植物的直接生存条件的结论。船上还配有一个科学回声测深仪,能够观察从水面下到800米的深度的区域,并提供浮游动物和鱼类在水面以上800米的精确分布图列。这些同步测量也很有价值,例如,用于识别生物‘绿洲’、海洋资源的可持续管理或该地区保护区的建立和监测等。(李桂菊编译) 查看详细>>

来源:德国亥姆霍兹基尔海洋研究所 点击量:31

3 通过尤卡坦半岛红树林揭示古代沿海生态系统变化 2021-10-15

在尤卡坦半岛的中心深处,一个古老的红树林生态系统在距离海洋至少200多公里(124英里)的地方蓬勃发展。这是不寻常的,因为红树林(耐盐乔木、灌木和棕榈树)通常分布在热带和亚热带海岸线。 美国加利福尼亚大学和墨西哥的研究人员领导的一项研究重点关注了这片繁茂的红树林。这片红树林具体位于远离海岸的圣佩德罗马蒂尔河沿岸,该河从危地马拉的埃尔佩滕热带雨林流向墨西哥塔巴斯科的巴兰坎地区。 由于这个独特的生态系统中的红树林(Rhizophora mangle)和其他物种只在咸水或淡咸水中生长,研究团队想要探索沿海红树林是如何在与海洋完全孤立的内陆深处淡水中建立起来的。相关研究结果于2021年10月4日发表在《美国国家科学院院刊》(journal of the National Academy of Science)上。 该研究将遗传、地质和植被数据与海平面建模相结合,首次展示了古代沿海生态系统。研究人员发现,圣佩德罗红树林在大约125,000年前的最后一次间冰期到达现在的位置,并且随着海洋在最后一次冰期消退而孤立地存在于那里。研究提供了上次间冰期全球环境的快照,当时地球变得非常温暖,极地冰盖完全融化,使全球海平面比现在高得多。 该研究的合著者、斯克里普斯海洋研究所的海洋生态学家Octavio Aburto-Oropeza提到,这项研究最令人惊奇的部分是我们能够检查一个被时间困住了10万多年的红树林生态系统。研究人员指出,研究这个生态系统中的许多物种在过去的10万年里如何适应不同的环境条件非常有意义。研究这些过去的适应性对于我们更好地了解气候变化中的未来条件非常重要。结合多种证据,该研究表明,圣佩德罗河罕见而独特的红树林生态系统是过去比现在的海平面高6-9米时存活下来的世界生物遗产。(王琳编译) 查看详细>>

来源:美国斯克里普斯海洋研究所 点击量:29

4 GEOMAR研究人员扩展体细胞遗传变异在进化适应机制中的作用 2021-10-15

德国亥姆霍兹基尔海洋研究所(GEOMAR)进化研究中心的一项新研究表明体细胞遗传变异在进化适应机制中所起的作用比以前认为的更大。 一个物种内遗传信息的变异性是其个体特征表达的核心基础。它决定了表型,例如,外部形状或抗病性如何单独发展。同时,种群内的遗传变异允许物种进化适应。在有性生殖过程中,大多数遗传变异是通过新的遗传信息组合出现的,这一过程称为重组。雌性个体和雄性个体的基因被分离并在产生的后代中重组。这种机制确保了后代中几乎无限组合的可能性。 然而,对于长期无性繁殖的生物体,在没有重组的情况下,物种适应性的这种解释达到了极限。海洋生境中的许多进化古老的生物(如珊瑚或海草等)如果能最佳地适应其环境,就必须以其他方式改变其遗传信息,因为它们通过克隆进行繁殖。它们主要通过所谓的体细胞突变实现遗传变异,即生殖系外身体组织的自发遗传变化。然而,在目前的理论中,体细胞遗传变异仍然常常被视为进化的死胡同,因为某些生物体中的体细胞基因变化无法传递给后代。在更复杂的生物体中(如人类),这种基因变化通常会导致衰老过程或疾病,例如肿瘤的形成。现在研究人员提出了一个扩展的遗传变异概念,该概念与这一观点相矛盾,比以前更加关注体细胞突变。 研究人员表示,为了更准确地理解遗传变异及其对进化的影响,必须考虑体细胞基因组的变化。这也对个体的定义产生了影响:如果同一克隆的后代在基因上有所不同,它们也可以实现生物个体的所有特征。这些因素包括代谢独立性、遗传独特性及其特征的遗传力。 研究团队同时分析了体细胞遗传变异对自然选择过程的影响。它有利于某些有好处的遗传变异和由此产生的有机体特征,这些特征对于有机体的适应性是必要的,并且可以在世代之间占据优势。在当前进化理论的意义上,这确保了最适合其环境的生物体的生存。此外,体细胞基因的变化最终也将进入有性生殖周期,因此也会影响许多非克隆生物的遗传多样性。因此,模块化物种进化途径(如海草和珊瑚)比目前通常假设的更为广泛。 随着这一扩展的概念越来越多地被基因组数据所证实,研究人员提出了进化理论的范式转变,即在多个层面上认识到选择对模块化物种的影响。有性繁殖及其对群体遗传学的影响是合成进化理论的核心。然而,将其视为遗传变异起源的唯一基础,对地球上大部分多细胞生物来说是不公平的。体细胞进化植根于有性生殖,需要更好地融入大量克隆物种的群体遗传学理论,包括植物、真菌和基础动物。未来的实验研究中,研究人员将继续探索体细胞遗传变异对不同生物体适应度的影响,并确定这个选择过程是如何发生的。(张灿影编译) 查看详细>>

来源:德国亥姆霍兹基尔海洋研究所 点击量:27

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