80年后全球或极端缺水;野生动物在二战的水下残骸活得好好的;一种新的捕食性恐龙 | 一周论文新鲜读
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9.29
本周值得读
来自《自然》旗下期刊的新近发表,我们为您精选呈现。
1. 调查欧洲的高温相关死亡
2. 新捕食性恐龙曾统治白垩纪末期的阿根廷
3. 2100年或出现全球极端缺水
4. 共享岩浆或可解释近期圣托里尼的地震
5. 世界大战的沉没残骸成了野生动物的家园
健康 | 调查欧洲的高温相关死亡
Heat-related mortality in Europe during 2024 and health emergency forecasting to reduce preventable deaths
Nature Medicine
根据《自然-医学》发表的一项建模研究,2024年夏天,欧洲有超过62000人可能死于高温相关原因。这些发现基于对32个欧洲国家5.39亿人的数据分析。作者还提出了一个新的预警系统,可至少提前一周可靠地预测高温天气紧急卫生状况。
人类引发的气候变化导致全球连续出现破纪录的酷暑,使高温成为全球最致命的健康威胁之一。2024年是有记录以来最热的一年,欧洲的升温速度是全球平均水平的2倍。但2024年欧洲高温相关死亡人数尚未量化。
西班牙全球健康研究所(ISGlobal)的Tomáš Janoš和同事分析了EARLY-ADAPT数据库中覆盖5.39亿人的每日死亡记录,以评估32个欧洲国家2024年高温相关死亡负担。他们估计,2024年从6月1日至9月30日,发生了62775例高温相关死亡。这一死亡人数较2023年夏天同一地区的高温相关死亡记录高24%,但比2022年低8.1%——当年极端高温导致超过67000人死亡。
为验证新一代预警系统在预测欧洲高温健康紧急事件中的效能,作者分析了2022-2024年夏天高温相关死亡记录。他们发现,在整个欧洲大陆范围内,紧急卫生事件可至少提前7天以高可靠性预报,特别是在异常炎热的夏季。但超出一周时间后,早期预警系统的表现波动较大,在南欧的预测效能好于其他地区。
2015–2019年期间与温度相关的死亡风险。来源:Janoš, et al.
DOI:10.1038/s41591-025-03954-7
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古生物学 | 新捕食性恐龙曾统治白垩纪末期的阿根廷
Latest Cretaceous megaraptorid theropod dinosaur sheds light on megaraptoran evolution and palaeobiology
Nature Communications
《自然-通讯》发表的一篇论文报道了一个新发现的南美捕食性恐龙物种,名为Joaquinraptor casali。该物种是兽脚类大盗龙科的成员,可追溯至约7000万至6600万年前的白垩纪晚期,是该地区的顶级捕食者。
大盗龙科是在亚洲、澳大利亚、南美发现的食肉性兽脚类恐龙,有着细长头骨以及强壮前臂和大爪子。不过,我们对该群体的理解受限于完整化石的缺失。
阿根廷巴塔哥尼亚地质和古生物研究所(IPGP–CCT CONICET-CENPAT)的Lucio Ibiricu、Matthew Lamanna和同事描述了一个来自阿根廷巴塔哥尼亚Lago Colhué Huapi地层的保存完好、部分交联的化石,包含大部分颅骨、前后肢、肋骨和椎骨。作者确定该标本可追溯至白垩纪晚期,使其成为最近存活的大盗龙类型之一。根据骨骼微结构,作者认为该标本为成年个体,但可能没完全成熟,死亡时可能约19岁。根据其他大盗龙残骸进行推断,他们估计J. casali可能长约7米、重1000多公斤。沉积物证据显示,它曾生活在温暖潮湿的泛滥平原环境。压着J. casali下颌的鳄鱼腿骨化石揭示了其摄食行为,提示它可能是该地区的顶级捕食者。但作者指出,仍需开展更多研究,进一步理解其行为和生态角色。
作者总结道,J. casali和其他大盗龙曾是南美该地区的主要捕食者,直到白垩纪末期才与其他非鸟类恐龙一起灭绝。
Joaquinraptor艺术复原图。图片来自卡内基自然历史博物馆Andrew McAfee
DOI:10.1038/s41467-025-63793-5
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气候变化 | 2100年或出现全球极端缺水
The first emergence of unprecedented global water scarcity in the Anthropocene
Nature Communications
《自然-通讯》发表的一项研究指出,到2100年,气候变化造成的极端缺水风险预计会影响近四分之三(74%)的干旱多发区。这项研究为已知首个该类型研究,根据研究估算数据作者指出,到2020年代和2030年代,缺水热点地区可能会出现在地中海、非洲南部以及北美部分地区。
持续缺少降水,河流流量和水库水位下降,以及用水量增加,都会促进极端缺水事件,也被称为“零日干旱”(Day Zero Drought,DZD)事件。尽管我们已知气候变化会影响很多地区的水资源系统,但目前不知道何时及何处会出现严重缺水,致使对缺水的规划能力不足。
韩国釜山大学的Christian Franzke、Vecchia Ravinandrasana和同事利用一个基于大型气候模型组的概率框架评估了全球缺水特征,对人为气候变化导致的DZD事件的发生时间和概率进行归因。到21世纪末,全球74%的干旱多发区,包括有大型水库的地区,在高排放情景下面临很高的严重和持续干旱风险。近35%的这些地区可能在2020年至2030年间面临严重缺水。作者还预测,若气温比前工业化水平升高1.5°C,可能有7.53亿人——其中包括地中海这类城市地区的4.67亿人——面临极端缺水。此外,他们还提醒道,未来DZD事件的间隔可能比这些事件的持续时间更短,这会限制地区从干旱中恢复的能力,从而加剧缺水风险。
虽然作者没有考虑地下水在干旱时期的缓冲作用,但研究结果提出了对综合水管理的迫切需求。作者呼吁采取积极政策来应对气候变化以及不可持续水利用的风险。
基于CESM2-LE模拟的三个时间段内48个月时间尺度的干旱相关指数和缺水指数的集合平均值。来源:Ravinandrasana, et al.
DOI:10.1038/s41467-025-63784-6
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地质学 | 共享岩浆或可解释近期圣托里尼的地震
Volcanic crisis reveals coupled magma system at Santorini and Kolumbo
Nature
根据《自然》发表的一篇论文,2025年1月希腊持续30多天的地震活动,可能源于圣托里尼火山和科隆博火山共享的一个岩浆房。这一发现基于数月对地面隆起测量的卫星数据,对未来自然灾害监测或有重要意义。2025年初圣托里尼岛连发地震后,希腊当局宣布了紧急状态。但此后关于此次地质活动是否与火山活动有关,一直存在争议。
德国亥姆霍兹协会地球科学中心(GFZ)的Marius Isken、德国亥姆霍兹基尔海洋研究中心(GEOMAR)的Jens Karstens和同事分析了地震活动,结合从数月前到2025年连续地震期间圣托里尼和周围区域的地形变形数据。他们发现,相距7公里远、位于水下的圣托里尼和科隆博可能有同一个岩浆供应源,在火山活动高峰期可能发生岩浆争夺。具体而言,变形数据表明,当圣托里尼的岩浆房充盈时,科隆博的岩浆房就会缩小。研究人员推测,自2024年7月起至地震发生期间,圣托里尼的岩浆房在3.8公里深处持续膨胀。1月27日后,他们观察到岩浆从科隆博下方7.6公里处转移到圣托里尼,这可能导致了连续地震。
作者指出,夏威夷、冰岛和堪察加半岛的火山也可能存在这样的共享岩浆机制,并指出有必要检测这类复杂岩浆输送机制,以预测未来的自然灾害。
地震分布。来源:Isken, et al.
DOI:10.1038/s41586-025-09525-7
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生态学 | 世界大战的沉没残骸成了野生动物的家园
Sea-dumped munitions in the Baltic Sea support high epifauna abundance and diversity
Communications Earth & Environment
在波罗的海海床弃置的部分二战弹药上生存的海洋生物,竟多于在其周围沉积物上生存的海洋生物。这项发表在《通讯-地球与环境》上的研究显示,如果有一个硬表面的栖息地,部分海洋生物就能耐受高浓度的有毒化合物。该结果还揭示了来自人类冲突的废弃物如何为野生动物提供栖息地——《科学数据》发表的一项绘制美国马里兰州一战沉船舰队地图的研究也报道了类似信息。
在1972年伦敦的《防止倾倒废物及其他物质污染海洋的公约》签署前,未使用爆炸性弹药的处置方式通常为倾倒入海。这些弹药往往含有对海洋生物有剧毒的化学物质,但硬金属外壳或能为海洋生物提供一个适宜生存的表面。
德国Senckenberg海洋研究所的Andrey Vedenin和同事在2024年10月用一个远程操控潜水器考察了波罗的海吕贝克湾新发现的一个弹药倾倒处。他们拍摄了这些弹药并分析了从倾倒处采集的水样,他们还调查了附近两个沉积区以作对比。
作者发现这些废弃弹药为V-1飞弹的弹头,这是纳粹德国在二战末期使用的一种早期巡航导弹。他们发现,这些弹药上存在的海洋生物远多于沉积物上的海洋生物——平均为每平方米约4.3万个生物体,而沉积物区域每平方米约8200个生物体。其他研究也在该海湾的天然硬表面上记录过类似规模的海洋生物丰度。水中的爆炸性化合物(主要为TNT和RDX)浓度差异巨大,从每升仅30毫微克到每升达2.7毫克——该浓度被认为对海洋生物有潜在致命毒性。
作者认为,与附近的沉积物相比,生活在弹药硬表面的优势超出了暴露在化学物质中的劣势。他们指出,生物体主要发现于弹壳而不是裸露的爆炸性物质,并推断这可能显示出生命体在努力减少它们对化学物质的暴露。但作者总结道,虽然这些弹药目前是该海湾的一个重要栖息地,但用安全的人造表面取代它们有望进一步帮助当地的生态系统。
在《科学数据》发表的另一项研究中,David Johnston和同事报道了对目前位于美国马里兰州波托马克河上锦葵湾的“幽灵舰队”的全部147艘船舶残骸的高分辨摄影地图。这些船建造于一战期间,但在1920年代末被人为烧毁和沉没,它们的残骸如今是各种野生动物的栖息场所,如鹗(Pandion haliaetus)和大西洋鲟(Acipenser oxyrinchus)。作者将2016年用无人机拍摄的整个舰队的高分辨照片(平均为每像素3.5厘米)进行组合并创造了该地图。作者认为,该地图或有助于今后对该舰队进行考古学、生态学和文化方面的研究。
锦葵湾全景视频,展现“幽灵舰队”沉船的规模。视频来自杜克大学海洋机器人与遥感实验室
DOI:10.1038/s43247-025-02593-7
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