鑽石舞台

來自《自然》旗下期刊的最新發表，我們為您精選呈現。

1. 植樹增加全球水可用性

2.鯊魚幫忙做地圖

3.冰與火與海洋氧含量之歌

4.如何終結新冠肺炎對公共衛生的威脅

5. 大型河壩或威脅鴨嘴獸的長期生存

根據《自然-地球科學》本周發表的一篇論文，在過去20年間植被覆蓋的增加，加強了全球水可用性，但水文影響超出了發生植被變化的區域。

全球植被覆蓋近年來發生了許多改變，這一現象受綜合因素影響，包括造林（種植樹木）、森林砍伐和大氣二氧化碳增加帶來的施肥效應。通過蒸騰和對後續降水的影響，植物在水循環中起到重要作用。

中國北京大學的崔江鵬、連旭和同事結合了大氣水汽追蹤數據以及降水和葉面積指數（測量給定區域的葉片數量）觀察，表明2001至2018年間的植被改變影響了地表水可用性。在全球尺度上，作者發現近期植被變化令水可用性每年增加了約0.26毫米，相當於全球近期淡水可用性總減少量的15%。但這一反應在區域水平上存在變數，因為循環的水蒸氣會被輸送到別處。作者製作了一個地圖，量化了植物覆蓋增加在任一特定地區對水可用性的影響。在約45%的全球陸地表面，包括中美洲和美洲東北部、歐洲以及中國東部，植被增多使本地和下風處的水可用性增加。在全球34%的陸地，主要是缺水地區，植被增加使區域水可用性減少，但對下風區域有積極影響。有8%的陸地表面，包括加拿大西部、青藏高原南部和剛果盆地北部，增加植被減少了本地和下風處的水可用性。

人們期望廣泛造林將在氣候緩解策略中發揮關鍵作用，而作者認為，理解植被變化對水循環的影響（特別是對下風區域的影響）十分重要，這些可為未來造林策略提供信息。

《自然-通訊》發表的一篇論文報道了也許是地球上最大的海草生態系統——巴哈馬群島（The Bahamas）海草生態系統的特徵。研究結果基於佩戴測量儀器的虎鯊採集的數據、衛星數據以及潛水員調查。

海草生態系統在支持碳固存、海洋生物多樣性和漁業資源方面起到了關鍵作用。據估計，它們在海洋沉積物每年封存的碳總量中占了17%。因此，對海草的有效保育，以及它們對於提供基於自然的氣候變化應對方案的潛力變得十分重要。然而，當前對於海草生態系統的規模和分布的不確定性阻礙了這方面的進展。

為了彌補這些認知空白，美國海浪之下（Beneath The Waves）的Austin Gallagher和同事用全新方法繪製了巴哈馬群島整個巴哈馬灘（Bahama Banks）的海草生態系統。虎鯊非常喜歡海草生境，因此作者利用15頭佩戴測量儀器的虎鯊所採集的數據，追蹤它們的位置並採集海底影像。作者隨後在這一數據的基礎上綜合了人類潛水員參與的2500多份調查，評估了海草分布，並與當前對海草覆蓋率的估算相結合。根據這些數據，作者認為巴哈馬灘的海草面積最少或達6.6萬平方千米，最多可能有9.2萬平方千米。作者認為這將使其成為目前已知全球最大的海草生態系統。他們還指出，這些估算數據將全球海草覆蓋面積擴大了約34%，顯現出該區域作為全球相關碳匯的重要價值。

作者認為，他們的研究結果凸顯了我們對海洋生態系統的認知空白，同時證明了利用海洋大型動物來增進我們對海洋生境理解的可行性。

根據《自然》發表的一篇論文，冰蓋消退引發的火山爆發可能導致末次冰消期（約17000至10000年前）北太平洋的低氧水平。這一發現凸顯出不同地球系統間的複雜耦合對海洋生態系統的影響。

預計隨着全球變暖趨勢，海洋次表層的脫氧現象將增加，並對依賴氧氣生存的海洋生態系統有強烈影響，特別是在太平洋北部和東部的低氧地區。但由於年年情況多變不定，很難確定引發和維持過去長期脫氧的機制。

瑞士蘇黎世聯邦理工大學的杜江輝和同事檢查了東北太平洋阿拉斯加灣的兩處海床沉積物，產生了海洋氧化的高分辨率記錄。他們發現，末次消冰期科迪勒拉冰蓋消退後北太平洋的最初脫氧立即出現，與海床沉積物中火山灰增加相關。這一發現表明，冰蓋融化觸發火山爆發，這是由地殼在失去冰的下壓力後隆起過程中的壓力變化所致。火山灰中的鐵肥化了這一區域的海洋，助長生物生產力，導致了持續的脫氧。作者繼續鑑別了過去50000年間更古老的與冰蓋消退有關的脫氧事件。

在一篇同時發表的新聞與觀點文章中，中國南方科技大學的姚煒琪和加拿大多倫多大學的Ulrich Wortmann指出，在今天，海洋某些區域缺氧或許會影響到世界上最廣泛而又最未經探索的海洋生態系統，對食品安全帶來未知後果。他們補充說，杜江輝和同事「指出了迫切需要提高對生物地球化學反饋如何影響全球海洋健康的認識」。

《自然》本周發表了關於如何結束新冠肺炎（COVID-19）對公共衛生威脅的建議。來自112個國家和地區的386名研究人員、臨床醫生和政策顧問組成的多樣性專家組，就結束這一持續不斷的全球性威脅提出了應當採取的健康和社會舉措。專家團隊呼籲不同社會和政府採取協同策略，並用實際行動確保疫苗在全球的公平分配。

截至2022年9月，全球累計報告逾6.2億例新冠肺炎確診病例、逾650萬例新冠肺炎死亡病例。對感染和疾病的原因以及過程的研究，以及在預防措施、療法和疫苗接種上的進步，增強了我們的疫情響應。然而，響應措施因國家而異，還會受到錯誤信息、疫苗和救治分配不平等，以及全球行動不統一這些因素的影響。

為克服這些障礙，西班牙巴塞羅那全球健康研究所（ISGlobal）的Jeffrey Lazarus和同事分析了過去三年的經驗教訓，通過一套建立共識的嚴格方法，提出了結束新冠公共衛生威脅的最有效措施。這個多學科國際專家組由386名不同領域的專家組成，他們來自不同的文化背景，有着不同的看法。他們一共提出了41份共識聲明和57條建議，可分為6大類別：溝通、健康系統、疫苗接種、預防、治療救助以及疫情不平等。比如他們指出，疫苗是應對新冠肺炎的一大利器，但光靠疫苗無法結束新冠對公共衛生的威脅。他們更推薦一種「疫苗+」方案，其中包括新冠疫苗接種、預防措施、治療行動和經濟獎勵。他們還推薦多部門合作，包括社區領導、科學專家和公共衛生當局，從而提高不同社群的信任。此外，他們還強調一定要消除疫情不平等（如疫苗分配不均），才能讓疫情真正走向終結。

《通訊-生物學》本周發表的一項研究指出，大型河壩——高於10米的人造大壩——可能會導致鴨嘴獸種群的破碎化和隔離，並威脅到該物種的長期生存。

鴨嘴獸當前被列入世界自然保護聯盟瀕危物種紅色名錄。鴨嘴獸大部分時間都生活在有水或臨水的地方，在向岸上移動時面臨着來自狐狸、貓、狗的威脅。雖然之前有報道稱它們會在小的水壩周圍攀爬，但大型水壩對鴨嘴獸個體和整個種群的影響一直缺乏研究。

澳大利亞新南威爾士大學堪培拉校區的Luis Mijangos和同事通過比較在澳大利亞新南威爾士州和維多利亞州的9條河流周圍生活的274隻鴨嘴獸的DNA，研究了大型水壩對鴨嘴獸種群的影響。其中，5條河流（ Mitta-Mitta、Snowy、Eucumbene、Nepean和Severn河）有一個85-180米高的大壩，4條河流（Ovens、Thredbo、Wingecarribee和Tenterfield河）沒有大壩。

作者發現，被河壩隔開的鴨嘴獸種群內部的遺傳學差異是附近沒有大壩的河流周圍種群的4倍至20倍。作者觀察到，在建有大壩的Mitta-Mitta、Nepean、Severn河周圍生活的種群中，被Nepean河壩隔開的鴨嘴獸種群內部的遺傳學差異最大。被大壩隔開的部分種群內部的遺傳學差異類似於在不同河流周圍生活的種群的差異。比如，被Nepean河壩隔開的種群內部的遺傳學差異，比建有大壩的Severn河周圍種群以及非連通、無大壩的Tenterfield河周圍種群之間的差異更大。通過估算各個大壩建成後出生的鴨嘴獸世代數量（基於每個世代平均7.9年左右），作者發現被大壩隔開的種群內部的遺傳學差異會隨每個世代而增加。

綜上結果表明，大型河壩可能會成為鴨嘴獸移動和種群混合的障礙，導致野生鴨嘴獸種群的破碎化。作者指出，鴨嘴獸種群的持續遺傳隔離可能會通過增加近親交配風險，威脅鴨嘴獸的長期生存，這會讓種群更容易受到疾病暴發的威脅。他們指出，應考慮促進鴨嘴獸種群混合的策略，如使大壩結構有助於鴨嘴獸攀爬或幫助個體在不同種群間流動。

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