自2000年以来,数十名科学家便对大约6.2万英里(约合10万公里)——占整个北极海岸线的25%左右——的北极海岸线进行研究。根据他们的发现,永冻土层每年的平均遭侵蚀速度达到1.6英尺(约合0.5米)左右。在海岸线非常短的部分区域,科学家发现每年遭侵蚀的永冻土层最多达到65至100英尺(约合20至30米)。拉普帖夫海、东西伯利亚和波弗特海沿岸的永冻土带遭侵蚀情况最为严重。
德国波茨坦阿尔弗雷德·瓦格纳极地与海洋研究所地貌学家休斯·兰特乌特表示,永冻土海岸长大约24.9万英里(约合40万公里),占地球海岸的三分之一左右。自上一个冰河时代以来,周围数公里的海冰让很多永冻土海岸保持较为稳定的状态,但在温度不断升高的北极,冰覆盖量不断减少。兰特乌特说:“这些海岸一年中的绝大多数时间都受到海冰的保护,如果海冰覆盖量减少,遭侵蚀程度将更为严重。”
海岸遭侵蚀不仅意味着陆地遭受损失,同时也会影响当地的生态系统。兰特乌特说:“对于一些分布着湖泊等淡水栖息地的海岸线来说,这样的栖息地可能消失或被咸水泻湖取代。驯鹿——例如波弗特海地区的波丘派恩驯鹿——生活的面积狭小的陆地也可能被侵蚀殆尽。”
他指出水生环境可能因富含营养物的沿岸沉积物流入海洋发生改变。“近岸水域的氮和磷等营养物不断增多可能影响食物链的第一环,例如细菌和其他微生物,它们以这些营养物为食。食物链中体型最大的动物也最终遭受影响。”兰特乌特表示很难预测这些变化。
北极冻土带居民必须适应改变的地貌。绝大多数社区位于沿岸,由于土层不稳定,一些居民已被迫迁居。随着北极温度升高,变化的海岸线也将成为一些声称享有能源开采权的国家面临的重大障碍。原因在于:遭到侵蚀的海岸线可能导致建造和保护开采油气的基础设施遭遇更大难度。兰特乌特说:“这是一个动力学系统,必须采取新举措以应对未来的环境。”
共有来自10个国家的30位科学家参与两项针对北极沿岸遭侵蚀的研究,研究发现刊登在《江河口与海岸》(Estuaries and Coasts)杂志上。(秋凌)
日本研究人员19日宣布,他们开发出一种能有效捕捉溶解在水中的放射性碘、铯、锶等并使之沉淀的粉末。
日本金泽大学教授太田富久与一家专业污染处理公司合作取得了上述成果。这种粉末是将天然沸石等数种矿物和一些化学物质混合在一起制成的。研究人员用没有放射性的铯进行了实验。他们向100毫升浓度为1至10ppm(ppm指百万分之几)溶有铯的水中加入1.5克粉末,搅拌10分钟后,铯几乎被完全除去。用溶有碘和锶的水进行实验,也取得了同样的结果。
太田富久指出,无论是否有放射性,元素的基本化学性质是相同的,因此这种粉末也能用于处理放射性碘、铯和锶。福岛第一核电站的高放射性污水所含放射性物质的浓度据估计在10ppm左右。另外,放射性碘的浓度即使达到100ppm,用这种粉末也能清除。
沸石中有大量与铯离子大小几乎相同的孔,这种孔能捕捉溶解在水中的铯离子并让其沉淀。不过,单靠沸石还不够,所以还混合了其他物质。这些物质能与铯离子发生化学反应,产生化合物并沉淀,从而提高捕捉放射性铯的效率。如果要清除碘和锶,只要在粉末中添加能分别让它们沉淀的物质即可。(记者蓝建中)
据称,这种“空冷”方式在法国一些核电站已广泛应用,比迄今采用的借助灌注海水的“水冷”方式效率更高,装置设置更简单。但日本尚未使用过。
日本《读卖新闻》网站18日报道说,东京电力公司正在探讨引进的设备叫做空冷式热交换器,其工作原理是,在反应堆冷却水循环的部分管线上安装大量薄金属板,以增加冷却水管的表面积,然后用风扇吹安装了金属板的水管,使每根水管实现高效冷却。
据悉,东电公司拟采取的操作方案是在反应堆厂房的一侧设置一个箱体,以便把反应堆内的管线引到这个箱体中。设备运行时,外界的空气也将被引入这个箱体。目前,具体的实施办法还在论证探讨中。
第一项研究发表在《自然结构和分子生物学》杂志上。美国伊利诺伊大学的理论与计算化学科学家同德国慕尼黑大学的研究人员通力合作,利用低温电子显微镜研究了核糖体、细胞膜、膜通道及刚形成的蛋白质之间的相互作用,并拍摄了核糖体驻留在膜通道上,蛋白质分子逐渐进入到细胞膜的瞬间,此前尚没有科学家成功地拍摄过这一过程。
德国慕尼黑大学贝克曼研究小组采用了一种名为纳米小碟的最新膜蛋白研究技术。这种纳米小碟是一种脂质体的超微小碟,与天然细胞膜的组成一样,由两层磷脂层组成,每个磷脂分子都有活跃的亲水头部基团和长长的疏水尾部,能成功地将特定膜结合蛋白嵌入其中。这种技术的应用前景非常广泛,有助于解开膜蛋白的生化行为模式,并能帮助获得膜蛋白的结晶,从而应用X射线晶体衍射技术获得其原子水平结构图。伊利诺伊大学的研究小组则使用冷冻电镜图像技术获取了核糖体及其他分子的原子水平结构信息。
分析显示,膜通道会进到核糖体E位点来帮助蛋白质进入通道。不同类型蛋白质的膜通道以或分泌或开侧门的方式,引导蛋白质进入膜内。研究人员还首次发现,核糖体与膜表面会在此过程中发生直接的相互作用。此外研究人员还发现,蛋白信号序列能通过通道将蛋白固定在膜内,而此前的研究认为,信号序列负责“告诉”核糖体形成何种蛋白,并引导蛋白到达细胞内外的最终目的地。
第二项研究发表在《美国国家科学院院刊》上,舒顿、谷巴特及研究生克利斯朵夫发现蛋白质进入膜的过程分为两个阶段。首先,核糖体从细胞内的高能分子获取化学能,然后将蛋白质“推”入膜通道,最后蛋白质进入膜内。(何屹)
根据传闻、经验或观察得出的证据,在切尔诺贝利核电站周围30公里疏散区内,由于人类的撤离和狩猎被定为非法行为,河狸、鹿、野马、鹰等动物呈现出一片欣欣向荣的景象。
但美国南加州大学生物学教授蒂姆·摩梭表示,这种景象容易让人产生误导。他在接受电话采访时说:“切尔诺贝利核电站周边地区绝非野生动物的天堂。如果进行深入的科学研究,严格控制所有变量并且在很多地区重复这项工作,你便会发现这种结论是非常错误的。切尔诺贝利核电站周边地区的动物数量和种类远远低于预计。”对切尔诺贝利核电站周边地区的生物多样性进行深度研究的科学家不多,摩梭便是其中之一。
2010年,摩梭和同事公布了对疏散区野生动物的普查结果。这项迄今规模最大的普查结果显示,哺乳动物数量减少,包括大黄蜂、蝗虫、蝴蝶和蜻蜓在内的昆虫多样性也是如此。根据2011年2月公布的一项研究,他们在8个地区捕获了550只鸟,来自48个种群,而后对其头部进行测量以确定大脑体积。生活在“热区”的鸟类大脑体积比辐射水平较低地区的鸟类低5%,这一差异在一岁以下鸟类身上尤为明显。
大脑体积较小削弱认知能力,进而影响生存。研究发现很多鸟类胚胎可能无法幸存。摩梭说:“很明显,这种影响与背景污染有关。核辐射对整体生态系统造成不利影响。”研究这种联系至关重要,尤其在日本福岛核电站发生核事故情况下。切尔诺贝利核灾难是迄今为止唯一一场等级达到最高级——七级的核事故。他指出,西方科学家研究切尔诺贝利核事故对环境影响的经费被削减,很多俄语研究论文也从未翻译成英文。
1986年4月26日,切尔诺贝利核电站4号反应堆发生爆炸并引发大火,爆炸产生的放射性灰尘扩散面积超过20万平方公里。乌克兰、白俄罗斯和俄罗斯成为此次核事故的重灾区,放射性物质最北飘散至苏格兰,最西飘至爱尔兰,导致一些地区长期禁止放牧。
在核事故疏散区,辐射水平也存在差异。一些地区辐射水平很低,但几百米远的地区却成为“热区”,辐射水平极高,这种现象由风和雨水导致辐射物质扩散所致,同时也与树叶捕获辐射物质有关。
根据法国辐射防护暨核子安全研究所长达几十年的测量,目前的主要威胁是铯137和锶90,它们的衰变较为缓慢。25年之后,它们的放射性已大大降低。在“热区”厚度10至20厘米的表层土中,研究人员发现铯137和锶90踪迹。虽然辐射剂量较低,但它们仍旧是持续存在的放射源。放射性颗粒通过植物的根从土壤进入植物体内,食用这些植物的动物遭到污染,食用这些动物的肉或者喝动物奶的人也最终遭到污染。
进入骨骼和器官的铯产生阿尔发辐射,破坏邻近的DNA,提高细胞变异风险,进而诱发肿瘤。此外,生殖细胞也难于幸免,将辐射遗传给后代。科学家表示,西方和乌克兰南部并未受切尔诺贝利核事故的辐射尘影响,监测结果显示,乌克兰南部的大型农场和食品厂并不面临辐射风险。但放射性污染仍影响乌克兰北部的农村地区,当地的穷苦农民采摘蘑菇和浆果,同时也没钱从未受污染的地区购买干草,喂养牲畜。
乌克兰农业辐射学研究所负责人瓦莱里·卡什帕罗夫表示,乌克兰政府于2008年削减辐射监测经费。据悉,每年需要大约60万美元,确保食品不受污染。他说:“污染水平正处下降趋势,但大自然仍需要几十年时间才能让辐射降至安全水平。”根据4月在基辅公布的一项研究,“绿色和平”组织的科学家在日托米尔和里夫尼农村的市场购买了一批食品进行检测。检测结果显示,很多牛奶、干蘑和浆果样本中发现的铯137超标。里夫尼的情况尤为严重,当地土壤含有大量泥煤和水分,与其他地区相比更容易传播放射性颗粒。(秋凌)
恐龙时期的标本很稀有,研究该时期的科学家从没想过会发现这些昆虫。因此,当在秘鲁北部挖掘出这些几乎完整保存下来的爬虫时,他们极为惊奇。这些昆虫保持于珍贵的琥珀石中,是在齐克拉约北部一个存在了2000万年的水库里被发现的。
研究小组负责人洪宁根·克劳斯说:“这些琥珀石中包着的昆虫有啮虫目、双翅目、鞘翅目、半翅类和蜘蛛,同时还有孢子和花粉化石,甚至还有啮齿哺乳动物的一滴血及毛发残留物。”
在该水库中发现的化石不仅仅是这些昆虫,还有许多其他的动物和植物的琥珀化石。这个研究小组属于秘鲁梅耶尔洪宁根古生物博物馆。去年,该研究小组人员在亚马逊河北部发现了烟草化石,该化石可以追溯到两百五十万年前第四纪地质时期的更新世时代。
这块烟草化石大概有30平方厘米,是该小组在秘鲁东北方部的马拉尼翁河流域发现的。“这个发现使我们确定了更新世时期的植物,证实了烟草起源于秘鲁北部。”当时,博物馆工作人员如此解释。(秋凌)
科学家已经公布日本地震发出的可怕噪音的录音材料
美国科学家已经公布日本大地震发出的可怕声音的录音材料,3月11日发生的大地震引发海啸,使日本陷入一片混乱。
强震引发的海啸瞬间冲上街道,把城镇和社区的房屋冲走。美国西雅图太平洋海洋环境实验室的科学家已经公布了他们录下的这场里氏9.0级地震在穿越太平洋,引发海啸前发出的声音的录音材料,现在我们通过它可以重新体验自然的巨大力量。这些声音是利用位于距离震源900英里(1448.41公里)的阿拉斯加州阿留申群岛里的一个水下扩音器——水听器捕捉到的,这次地震发出的隆隆声和轰鸣声跟火箭发射的声音非常类似。
这个水下扩音器被投放到太平洋里捕捉到地震发出的巨大声响
这段录音在You Tube上可以找到,它的速度被人为加快了16倍,在后半时,地震发出的声音几乎被位于数百英里深的海下地壳运动发出的噪音所湮没。最初发出爆炸声的是纵波P波(P-wave),它代表的是远震测量中的“首”波。噪音音量位居第二的是T波,又称三次波(tertiary waves)。海下发生地震时就会产生三次波。它们是三种波中最短的一种,当地震能量向上冲击时,就会形成这种波。在这个过程中,地震能量会转变成声能。
这个水下扩音器位于距离震源900英里的阿拉斯加州阿留申群岛里
美国科学家公布这段录音材料时,日本人正在努力让自己的国家走上正轨。自从14米高的海啸摧毁福岛核电站的冷却塔和应急系统以来,它已经向外喷发放射性物质长达一个多月。数千家庭被迫撤离这一地区,现在他们将从东京电力公司获得赔偿。每个家庭将获得大约7300英镑(1.19万美元)首批补偿金,个人撤离者将获得大约5500英镑(8967.88美元)。核泄漏事故导致这一地区的庄稼被污染,渔民无法下海捕鱼,这对一个严重依靠渔业和农业的地区来说,无疑是一次巨大打击。
3天前拍摄的这张照片显示,受创的福岛核电站发生大火
日本大灾难导致大批人失去家园,目前仍有近1.4万人住在避难所里
目前有近1.4万人仍生活在避难所里,其中一些人的住宅在地震和海啸中被毁,另有一些人是从核泄漏地区撤离的。这周早些时候,日本明仁天皇(Akihito)和美智子皇后走访朝日村,该村位于东京东部大约55英里(88.51公里)处,在这次大灾难中,该地有13人丧生,3000座住宅被毁。
在日本北部气仙沼市(Kesennuma),一名女子正在自家废墟前找寻
现在警员已经能在福岛核电站附近寻找遇难者遗体
目前福岛的辐射水平已经降低,穿着白色防护服、佩戴护目镜和蓝色手套的警员已经开始在福岛核电站周围6英里(9.66公里)范围的泥泞废墟里寻找遇难者遗体。据估计,他们有望在废墟里找到1000具遗体。这次灾难导致超过2.6万人丧生,不过最终可能只能找到大约1.35万具遗体,因为大部分都被冲到海里去了。(秋凌)