《“改变世界的碰撞”的新后果》

  • 来源专题:生物安全网络监测与评估
  • 编译者: yanyf@mail.las.ac.cn
  • 发布时间:2019-05-06
  • 无论是大陆还是海洋,都不像现在这样。这些“古地图”显示了大陆和海洋如何出现(顶部)和(底部)“改变世界的碰撞”,当现在印度次大陆的陆地向北撞向亚洲,关闭特提斯海并建造喜马拉雅山。当时全球海洋水平较高,形成咸浅海(淡蓝色),覆盖了北非的大部分地区和每个大陆的部分地区。普林斯顿大学的一个研究小组利用在三个星级地点收集的样本,创造了前所未有的海洋氮和氧水平记录,从七千万年前到三千万年前,显示了印度 - 亚洲碰撞后海洋化学的重大转变。另一个转变发生在3500万年前,当时南极洲开始积冰,全球海平面下降。信用

    图片来源:普林斯顿大学Emma Kast创作的图像,使用深度时间地图的古地理重建,并获得他们的许可

    当现在印度次大陆的陆地大约在5000万年前闯入亚洲时,这次碰撞改变了大陆的构造,景观,全球气候等等。现在,普林斯顿大学的一个科学家团队已经发现了另一个影响:世界海洋中的氧气增加,改变了生活条件。

    “这些结果与人们以前见过的任何结果都不同,”地球科学研究生,4月26日科学论文的第一作者艾玛·卡斯特说。“重建改变的程度让我们感到意外。”

    Kast利用微观贝壳创造了一个海洋氮的记录,这个记录是在7000万年前 - 恐龙灭绝前不久 - 直到3000万年前。普林斯顿大学地球科学副教授,该论文的共同作者约翰希金斯说,这一记录是对全球气候研究领域的巨大贡献。

    希金斯说:“在我们的领域,你有一些记录是基本的,需要通过任何想要进行生物地球化学联系的假设来解释。” “这些是寥寥无几的,部分是因为很难创造出可追溯到很久以前的记录。五十万岁的岩石不愿意放弃他们的秘密。我当然会认为艾玛的记录是一个那些基本记录。从现在开始,那些想要了解地球在过去七千万年中如何变化的人将不得不参与艾玛的数据。

    除了是大气中最丰富的天然气之外,氮气是地球上所有生命的关键。普林斯顿杜森伯里地质和地球物理科学教授,该论文的高级作者丹尼尔西格曼说:“我研究氮气,以便我可以研究全球环境。”西格曼与希金斯和当时的普林斯顿博士后研究员丹尼尔斯托尔珀一起发起了这个项目,他现在是加州大学伯克利分校的地??球和行星科学助理教授。

    地球上的每个生物体都需要“固定的”氮 - 有时称为“生物可利用的氮”。氮占地球大气的78%,但很少有生物可以通过将气体转化为生物有用的形式来“固定”它。在海洋中,地表水中的蓝细菌为所有其他海洋生物固定氮。随着蓝细菌和其他生物死亡并向下沉,它们会分解。

    氮有两种稳定的同位素,15N和14N。在贫氧水中,分解会消耗“固定”的氮。这种情况略微偏向于较轻的氮同位素14N,因此海洋的15N至14N比率反映了其氧含量。

    这个比例被纳入生命中被称为有孔虫的微小海洋生物中,然后在它们死亡时保存在它们的壳中。通过分析他们的化石 - 由北大西洋,北太平洋和南大西洋的海洋钻探计划收集 - Kast和她的同事们能够重建古海洋的15N到14N的比例,因此确定过去的变化在氧气水平。

    氧气控制着海洋生物的分布,缺氧水域对大多数海洋生物都是不利的。许多过去的气候变暖事件导致海洋氧气减少,限制了海洋生物的栖息地,从微观浮游生物到以它们为食的鱼和鲸鱼。试图预测当前和未来全球变暖影响的科学家警告说,低水平的海洋氧气可能会破坏海洋生态系统,包括重要的鱼类种群。

    当研究人员收集他们前所未有的海洋氮气地质记录时,他们发现在恐龙灭绝后的1000万年中,15N至14N的比例很高,这表明海洋氧气含量很低。他们首先认为当时温暖的气候是负责任的,因为氧气在较温暖的水中溶解较少。但时机又讲了另一个故事:在气候持续变暖的时期,大约5500万年前海洋氧气的变化发生了。

    “与我们的初步预期相反,全球气候并不是海洋氧气和氮气循环变化的主要原因,”卡斯特说。罪魁祸首更可能?板块构造。印度与亚洲的碰撞 - 被传说中的地球科学家Wally Broecker(现代气候研究的创始人)称为“改变世界的碰撞” - 封闭了一个叫做特提斯的古老海洋,扰乱了大陆架及其与露天的联系海洋。

    “数百万年来,构造变化有可能对海洋环流产生巨大影响,”西格曼说。但他补充说,这并不意味着气候变化可以打折扣。 “在数千年的时间尺度上,气候占上风。”

    ——文章发布于2019年4月26日

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    • 肥胖会降低生产率,缩短预期寿命,增加残疾率和卫生保健成本,正在成为所有国家(无论收入水平高低)日益严重的关切问题,对于国民经济和人力资本都有重大影响。2020年1月27日,世界银行发布了《肥胖症:一个迫在眉睫的全球性挑战的健康与经济后果》(Obesity: Health and Economic Consequences of an Impending Global Challenge),主要分析了超重/肥胖在全球以及按地区、性别和年龄划分的当前趋势,以及超重/肥胖影响因素,对健康和经济成本的影响和如何解决超重/肥胖问题。 一、 流行和趋势 在全球范围内,随着体育活动的显着减少,食品的消费方式已转向更多的高能量食品,超重和肥胖的人患非传染性疾病的风险明显更高。据预测,在未来15年发展中国家肥胖的总成本将超过7万亿美元。肥胖流行加剧的因素主要包括过度加工和含糖食品、体力活动减少和收入增加。截至2016年,全球有20亿人超重或肥胖,其中70%以上生活在低收入或中等收入国家(图 1)。 图 1 四分之三以上的超重或肥胖个体生活在中等收入国家 资料来源:NCD-RisC data, 2016. http://ncdrisc.org/data-downloads.html; county income classifications based on World Bank criteria as of 2015. 儿童肥胖尤其有害。肥胖可以使儿童处于高风险。一方面,它使儿童在早年患上衰弱性非传染性疾病的风险很高,剥夺了儿童的全部健康和经济潜力。另一方面,儿童肥胖会养成不良的饮食习惯和活动方式,加剧了体重增加的风险。同时,在出生后的前1000天,发育迟缓和生长不良会显着增加儿童在以后生活中积累内脏脂肪(身体中部肥胖)和许多相关的非传染性疾病的风险,因为他们长期以超加工食品为主导的生活方式而且缺乏一定的体育锻炼。因此,许多低收入国家开始遭受营养不良的双重负担,即使营养不足的负担仍然很高,超重和肥胖也会增加。 二、超重/肥胖对健康和经济的影响 与肥胖率上升相关的医疗保健费用的增加在世界范围内是一种趋势,超重和肥胖都是非传染性疾病的重要危险因素(图 2)。因为使用不同的研究方法来估算直接和间接成本,肥胖的估计经济成本相差很大。例如,美国的估计总成本在890亿美元至2120亿美元之间。在2000年至2009年间,中国与肥胖相关的医疗保健费用从医疗保健总支出的0.5%增长到3%以上。在巴西,与肥胖相关的医疗保健费用预计将从2010年的不到60亿美元增加到2050年的100亿美元以上。除了直接增加卫生保健成本外,还会产生间接成本,比如降低劳动生产率、导致缺勤和提前退休,这些都会影响个人和社会。此外,同样糟糕的饮食越来越多地以超加工食品为主,影响肥胖的活动模式减少,直接和间接地增加了患各种非传染性疾病的风险。 图 2 肥胖对健康的影响 总的来看,在发达国家和发展中国家,与肥胖率上升相关的医疗保健费用的增加是一种趋势。因此,从公共财政的角度来看,预防肥胖是有意义的。政府和发展伙伴在这项工作中可以努力发挥关键作用,包括确保消费者了解其饮食和生活方式选择对健康和其他后果的影响。 三、影响超重/肥胖发生率的因素 影响超重/肥胖的因素有三种:(1)早期营养不良和线性增长减少;(2)通过改变生活各个阶段的技术和生活方式减少能量消耗;(3)一系列与食物系统变化有关的因素,以及由此导致的食物消费和饮食行为的转变。 四、解决超重/肥胖的未来行动 为了避免肥胖在子孙后代中上升,政府和发展伙伴必须采取全面的方法,其中包括高度重视预防措施。有希望的干预措施包括:强制要求加工食品贴标签;加强消费者教育;支持强有力的财政政策,例如对不健康食品征税;投资于幼儿营养计划;并改善城市设计,例如学校操场,步行和自行车道。 五、总结和计划 全球肥胖症的流行对人力资本的获取、国家财富的积累以及消除赤贫和促进共同繁荣的目标提出了严峻挑战。虽然全球范围内营养不良人数正在减少,但肥胖率正在迅速上升。许多中低收入国家面临双重负担:营养不良和肥胖症的患病率高。随着经济的增长和人均收入的增加,肥胖的负担更多地转移到穷人和农村地区。 鉴于全球重新关注人力资本,与肥胖症流行的联系以及双重和三重责任行动的证据基础日益增强,迫切需要大规模宣传和行动。因此,在世界银行等发展伙伴的支持下,各国完全有能力解决肥胖的经济和健康后果。合作伙伴可以通过全球,区域和国家层面的倡导来支持各国最大程度地发挥影响力;扩大有希望的干预措施;并建立跨部门的证据和知识库。