环境

在2022年1月Hunga Tonga-Hunga Ha'apai火山发生重大喷发前十五分钟，两个遥远的地震站记录到了一个地震波。研究人员现在建议这些早期信号可能对监测遥远海洋火山的潜在喷发至关重要。 科学家们认为，这个地震波是由于位于火山火口墙下的海洋地壳脆弱部分发生裂缝。这个裂缝促使海水涌入熔浆，使其在火山熔浆室上方的区域混合，从而引发了剧烈的喷发。 这项研究发表在《地球物理研究快报》，这是美国地球物理联盟的一本期刊，因其快速获取的高影响报告在地球和空间科学各个领域而闻名。…

进化生物学家们研究了一种早已灭绝的巨型食肉鸟类化石，这可能是有史以来发现的同类中最大的，揭示了几百万年前南美北部的动物生活。 研究人员，包括约翰霍普金斯大学的一名进化生物学家，调查了一种灭绝的巨大肉食性鸟类的化石，这可能是已知的最大的同类。他们的研究为几百万年前南美北部的动物群提供了新的见解。 这项研究于11月4日在《古生物学》上发表，重点研究了恐鸟的腿骨。该研究由恐鸟专家费德里科·J·德格兰奇主导，助手为约翰霍普金斯大学医学院的副教授西奥凡·库克博士。这块骨骼是在哥伦比亚富含化石的塔塔科亚沙漠发现的，目前被认为是南美境内该鸟类存在的最北部证据。 这块骨骼的尺寸表明，这种恐鸟可能是已知最大同类成员，尺寸大约比之前识别的恐鸟科大5%至20%。早期化石发现表明，恐鸟的高度从3到9英尺不等。 “恐鸟是地面生物，构建用于奔跑，主要以其他动物为食，”库克描述道。…

不断向大气中排放二氧化碳显著促进了全球变暖和气候变化，导致极端天气情况更加频繁。研究人员现在提出了一种有效的技术，将二氧化碳转化为乙醇，这可以作为各种化学用途的环保原材料。 持续向大气中释放二氧化碳是全球变暖和气候变化的重要因素，导致更为极端的天气事件。美因茨约翰内斯·古腾堡大学（JGU）的研究人员介绍了一种有效地将二氧化碳转化为乙醇的方法，为化学应用提供了可持续的原材料。“我们可以从大气中去除温室气体二氧化碳，并将其重新整合到可持续的碳循环中，” JGU化学系的卡斯滕·斯特雷布教授表示。他的研究团队展示了如何通过电催化将二氧化碳转化为乙醇。如果在这一过程中使用绿色电力，这将是可持续的——可以将目前用于乙醇生产的粮食作物重新转向食品供应。卡斯滕·斯特雷布表示，尽管这种转换方法仅在实验室中进行了测试，但它具有大规模实施的潜力。研究结果已发表在《ACS催化》上。 有效的串联系统实现选择性电催化转化 将二氧化碳电化学转化为多碳产品（如乙醇）是一种生产高能燃料和有价值化学原料的优秀方法。它还利用二氧化碳作为前体，从而有助于减少大气中这种气体的含量。“我们需要合适的催化剂，能够高选择性地促进这种转化，确保我们获得目标产品——乙醇的良好产率，”斯特雷布解释道。…

亚马逊地区作为一个富含生物多样性的关键区域，显著地通过固碳和影响全球水循环来为气候系统做出贡献。不幸的是，气候变化和加剧的森林砍伐正使这片雨林面临风险。一支国际合作研究团队调查了大西洋环流的变化可能如何影响亚马逊雨林。 我们星球的气候系统复杂，由海洋、气氛和植被等相互关联的元素组成。一个元素的变化可能导致整个系统广泛的影响。虽然单一组件可以表现出韧性并适应某些变化，但气候和地球系统研究表明，存在特定的临界点。如果这些临界点被跨越，气候系统可能会迅速转变为不同的状态。也有人认为，这些临界点是相互关联的，并可能引发系统内部的级联效应。 显著的全球临界点包括亚马逊雨林和广泛的大西洋经向翻转环流（AMOC）。持续的全球变暖可能会显著削弱AMOC，减缓热水向北部地区的传输，并改变大西洋地区的温度模式。这一转变将通过扰乱大气水循环，从而改变降水模式和量，影响亚马逊地区。 研究花粉和碳残留物 AMOC与亚马逊之间的复杂关系，特别是海洋环流如何影响该地区，目前尚未得到充分研究。由圣保罗大学的托马斯·阿卡巴内博士和基里斯蒂亚诺·基耶西教授领导的研究团队密切观察了亚马逊植被的变化。他们与国际合作伙伴共同分析了从亚马逊河口收集的海洋沉积物芯上的古代花粉和碳样本，覆盖了过去25000年的时间。…

马萨诸塞大学阿默斯特分校的研究人员利用一种先进的建模技术评估美国2200万座湖泊、河流和水库的二氧化碳排放。这种创新方法是首次在大陆范围内实施，表明早期方法可能高估了二氧化碳排放量达25%。 河流、湖泊和小溪中的二氧化碳主要来源于有机物的分解。如果水中的二氧化碳浓度超过空气中的浓度，水将会以气体形式释放出来。然而，具体排放的二氧化碳量以及 contributing sources 仍然不确定。…

最近发表在Glia期刊上的研究揭示了我们吃的食物与多发性硬化症（MS）进展之间的重要联系。这项研究由Patrizia Casaccia主导，她是CUNY研究生中心神经科学计划的创始主任，同时也是该中心的爱因斯坦生物学和生物化学教授，研究了被称为神经酰胺合成酶5和6的某些酶的作用。这些酶加剧了高棕榈油饮食对中枢神经系统神经元的有害影响，从而加重了MS症状。 多发性硬化症是一种自身免疫性疾病，其特点是对全身神经的髓鞘造成显著损伤。尽管当前的治疗旨在管理免疫系统的反应，但导致MS神经退行性变的具体因素尚不清楚。Casaccia实验室及其他研究者的先前研究表明，高脂饮食可以加剧MS症状。这项最新研究探讨了高棕榈油饮食如何对神经元健康产生负面影响。 对抗棕榈油毒性的神经保护 通过使用实验性自身免疫性脑脊髓炎（EAE）模型进行实验，该模型模拟炎症性脱髓鞘，研究团队发现高棕榈油饮食导致小鼠疾病更为严重。…

废水含有营养物质，这些物质可能导致藻类过度生长，从而引发有害的藻华和海洋及其他水域的污染。最近，宾州州立大学的研究人员研究了这些营养物质从佛罗里达群岛的处置地点的迁移，研究结果已经开始影响该地区的废水管理。 废水含有营养物质，这些物质可能导致藻类过度生长，从而引发有害的藻华和海洋及其他水域的污染。最近，宾州州立大学的研究人员研究了这些营养物质从佛罗里达群岛的处置地点的迁移，研究结果已经开始影响该地区的废水管理。 研究人员在期刊《ACS ES&T Water》上发表了他们的研究结果，这些结果汇编了两年的废水和地下水监测数据。数据在收集时已向公众发布。…

SURD 是一种旨在揭示复杂系统中因果关系的算法。其潜在用途从预测气候变化到预报人口趋势和优化飞机设计。 理解因果关系对掌握世界的运作方式至关重要。了解哪些因素影响变量的变化——无论是物种种群、投票行为、股市价格还是地方气候——都可以在我们塑造这些变量的未来中提供指导。 然而，在现实场景中，确定一个效应的起源可能会迅速变得复杂，因为各种因素可能会重叠并掩盖任何因果关系。 麻省理工学院的一组工程师旨在简化对因果性的理解。他们开发了一种适用于不同情况的方法，能够识别在复杂系统中可能影响其他变量的变量。…

一个研究团队发现，与我们之前的信念相反，古老的火山在最后一次喷发后很久仍然继续从地球深处释放二氧化碳。 由罗格斯大学纽布朗斯威克校区的一位火山学家领导的国际研究小组进行了一项令人兴奋的发现：古老的火山在最后一次喷发后很久仍然将二氧化碳从地球深处释放到大气中，颠覆了当前的科学信念。 这项研究帮助澄清了一个长期存在的谜团，即导致地球气候史上关键事件期间的延长变暖期的原因。研究结果发表在期刊Nature Geoscience上。 据研究负责人、罗格斯大学地球与行星科学系副教授本杰明·布莱克说：“我们的发现具有重要意义，因为它揭示了在气候迅速变暖并且温暖持续时间超过我们预期时，大气中二氧化碳的隐藏来源。”他补充道：“我们相信自己已经识别出一块关于地球气候如何被破坏的关键拼图，同样重要的是，如何使其能够恢复。”…

  鹿类畜牧业在美国乡村迅速发展，光是密苏里州就有超过250个专注于鹿养殖的农场。为了增强羊群的健康并促进该州的经济，密苏里大学的研究人员正在探索在这些农场上管理白尾鹿的最佳方法。 在这一努力中，密苏里大学兽医学院的兽医医学诊断实验室（VMDL）发挥了重要作用。 近期，一项由密苏里大学科学家进行的研究，发表在《兽医诊断调查杂志》上，揭示了感染对密苏里农场的白尾鹿构成了重大挑战。这些发现可以帮助农民和兽医在使用抗生素和疾病管理技术上做出明智的决策。 “当鹿处于受控环境中时，它们往往比野生鹿更容易传播病原体。”密苏里大学兽医学院的临床助理教授、该研究的首席研究员阿曼达·史密斯（Amanda…

  海洋生物如水母、珊瑚和海葵常常与其细胞内的藻类共存，形成互惠关系。这些动物为藻类提供必要的养分和庇护，而藻类通过光合作用产生食物，并分享给这些动物。 尽管这种食物生产对水母看似有益，但藻类的存在可以改变宿主动物的免疫反应，这与人类病原体如疟疾寄生虫的影响类似。根据德克萨斯大学阿灵顿分校的新研究，这种关联的意外后果削弱了水母的免疫系统，降低了它们抵御感染的能力。 这项研究揭示了与共生伙伴共同生活在动物细胞内如何影响宿主动物的免疫系统。研究结果对于各种海洋生物尤其重要，特别是由于许多疾病暴发而快速减少的濒危珊瑚，其中硬珊瑚组织损失病是最严重的病症之一。 在这项研究中，科学家们专注于水母在幼年生活阶段的水母刺阶段。在这个阶段，水母可以在有或没有共生藻类的情况下繁荣生长，为自然实验提供了机会。研究小组将两组水母刺暴露于一种有害细菌：一组有共生藻类，另一组没有。…

来自北卡罗来纳州立大学的新研究揭示了有机太阳能电池在将光转化为电能过程中的机制。研究人员引入了一种新方法，用于可视化阳光转化为电荷的界面。他们的研究结果还导致了旨在提高有机太阳能电池效率的设计原则的形成。 有机太阳能电池利用基于碳的聚合物材料，这些材料具有潜在的低成本，并来源于丰富的自然资源。它们具有吸引人的特点，例如能够制造成半透明或透明的窗户。此外，作为薄膜太阳能电池，它们轻便且灵活，适合卷对卷的生产，这可能促进更便捷的运输和安装。 尽管有这些优势，但在将光转化为电能的效率方面，有机太阳能电池目前仍落后于硅和钙钛矿技术。 根据研究的共同通讯作者、北卡罗来纳州立大学材料科学与工程系的教授Aram Amassian的说法：“有机太阳能电池由两种材料的混合物组成。这两种材料捕获阳光中的电子；然而，其中一种是收集电子的聚合物，必须与第二种材料相互作用以转移这些电子。这种聚合物被称为供体材料，而另一种通常是小分子，被称为受体材料。我们了解到，在这些供体和受体材料之间形成的界面可能导致电压损失，这限制了有机太阳能电池的有效性。我们的目标是更好地理解在这些界面上造成电压损失的因素，以便能够进行改进。”…