2017 年 15 個令人驚訝的環境趨勢

基因工程珊瑚、電子野生動物嗅探器、沙礦等等

來自Ensia(在此處查詢原始故事);經許可轉載。

2016 年 12 月 19 日 — 當我們思考生物多樣性、保護和環境的未來時,我們應該考慮什麼? 一個由地平線掃描、科學傳播和保護方面的國際專家組成的團隊最近提出了這個問題,他們作為第八屆年度全球保護和生物多樣性新興問題地平線掃描的參與者。他們得出的答案剛剛發表在科學期刊《生態學與進化趨勢》上,並總結如下,預示著世界各地物種和生態系統的風險和機遇。

“我們的目標是引起人們對這些主題的關注並激發辯論,從而可能導致新的研究重點、政策發展或商業創新,”作者在介紹 2017 年值得關注的趨勢列表時寫道。“這些回應應有助於促進更明智的遠期規劃。”


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改變珊瑚細菌

世界各地,隨著海洋溫度升高到超出與珊瑚共生的細菌所能承受的溫度,珊瑚礁正在漂白和死亡。科學家們正在考慮選擇用更能耐受新溫度的其他菌株(天然存在的或基因工程改造的)來替代因高溫而被迫離開的細菌。儘管這種做法有望拯救或復活受損的珊瑚礁,但人們擔心會出現諸如引入疾病或破壞生態系統等意想不到的後果。

水下機器人對抗入侵物種

如果您認為在陸地上清除入侵物種是一項挑戰,那麼您一定沒有嘗試在海洋深處進行這項工作。 正在研究可以使用毒藥或電擊驅散入侵者的海底爬行機器人,作為對抗此類物種的潛在工具。 該技術目前正在測試中,以控制近年來破壞了大堡礁珊瑚的棘冠海星和與加勒比海本地物種競爭的入侵獅子魚

電子鼻

近年來,探測氣味的電子感測器背後的技術取得了顯著進步,促使生物學家思考其在保護方面的應用。可能性包括使用這些裝置在運輸路線上的檢查站嗅出非法交易的野生動物,並檢測環境中稀有物種的 DNA。

大黃蜂的禍害

我們傾向於將傳粉昆蟲視為我們的生態朋友,但在錯誤的地方,非本地蜜蜂可能會帶來麻煩,例如與本地昆蟲競爭,促進非本地植物的繁殖,並可能傳播疾病。而它們正在這樣做,這要歸功於那些為了植物授粉目的而在國際上運輸它們的人。 不在原產地的大黃蜂已經在紐西蘭、日本和南美洲南部蔓延,人們擔心它們可能在澳大利亞、巴西、烏拉圭、中國、南非和奈米比亞也這樣做。

微生物與農業

一些特定的細菌和真菌正在成為潛在的農業盟友,因為它們能夠幫助擊退害蟲或刺激作物生長。隨著該領域研究的進展,人們對非目標物種、生態系統、土壤等潛在影響提出了疑問。

沙子陷阱

沙子被廣泛開採,用於製造混凝土、玻璃、瀝青和電子產品,以及填海造地和輔助提取化石燃料。隨著沙子的開採,採石場、河流、湖泊和海洋等沙源地的棲息地遭到破壞和喪失。隨著對沙子的需求增長,人們正在努力制定策略,以恢復已去除沙子的區域,並在可能的情況下推進使用泥漿或回收建築材料等替代材料,以減輕現有沙子的壓力。

圍欄因限制遷徙和限制種群之間的接觸而對野生動物構成挑戰而臭名昭著。隨著美國和歐洲的政治領導人制定計劃修建更多邊界圍欄,以限制我們自己的物種跨越國界,科學家們正在評估其對狼、綿羊、熊、鳥類等的影響。

清理的弊端

垃圾填埋場以各種方式改變了世界各地動物的行為、分佈和數量,從增加鸛的數量到分割熊的種群。隨著法規的變化導致垃圾填埋場被清理、覆蓋和關閉,科學家們預計食腐動物的行為將發生變化,這對其他物種、生態系統以及人與動物的互動可能產生影響。

海洋空氣加速運轉

在開闊的海洋中情況可能很惡劣,而且似乎變得越來越惡劣,過去二十年中,平均風速、波高以及強風和大浪的頻率都在增加。對生態系統及其棲息物種的影響包括對海灘、沿海植被和珊瑚礁的破壞;遠洋鳥類和跨洋遷徙動物也可能受到影響。

漂浮式風力發電場

漂浮式渦輪機在捕獲地球海洋上的風能方面具有巨大的潛力。隨著 2016 年蘇格蘭海岸外的第一個大型漂浮式風力發電場獲准開發,並且還有大約 40 個正在規劃中,現在是時候研究其對保護的潛在影響了。可能性包括在漂浮式渦輪機場下魚類聚集時建立事實上的海洋保護區、飛入渦輪機的鳥類損失、用於將渦輪機系在海底的電纜中纏繞海洋生物以及破壞水下動物的運動模式。

仿生葉

植物已經很好地解決了可再生能源儲存問題:捕獲太陽光子,利用它們將水分解為氫氣和氧氣以製造糖,然後在需要時從糖中提取能量。新的“人造葉”技術利用陽光將水分解為氫氣和氧氣,然後將氫氣輸送給生產儲能酒精的細菌,其能量轉換效率接近自然版本的 10 倍。該技術為在遠離電網的地方捕獲、儲存和使用太陽能開闢了一條令人興奮的新途徑。

鋰空氣電池

缺乏高密度的儲能系統是廣泛採用風能和太陽能等間歇性可再生能源以及電動汽車等技術進步的一大障礙。鋰空氣電池是能量儲存領域的新生事物,理論上它可以容納的能量體積是傳統鋰離子電池的 10 倍。儘管科學家預計該技術需要 10 年或更長時間才能成熟,但一旦成熟,它可能會徹底改變可再生能源市場,對土地利用、水質等產生連鎖影響。

改進的生物燃料生產

一類被稱為溶解性多糖單加氧酶的酶正在成為將植物材料轉化為液體燃料和工業化學品的潛在有力工具。 透過顯著提高轉化速度和效率,優於傳統方法,這些酶可以刺激種植燃料作物的工作,這對生物多樣性產生影響,具體形式為為此目的增加土地使用、潛在地轉向化石燃料的使用以及減少溫室氣體排放。

儲存二氧化碳

冰島的研究人員已經提出了一種有前景的地下儲存二氧化碳策略:將其溶解在水中並注入玄武岩中。在對一個實驗地點進行了兩年的監測後,他們發現該方法在長期儲存方面做得非常出色,注入的二氧化碳中有 95% 變成了岩石。儘管該過程耗能且耗水,但人們希望它能在降低大氣中溫室氣體的濃度並最大限度地減少氣候變化對世界其他地區的影響方面發揮作用。

區塊鏈的新工作

區塊鏈技術以支援稱為比特幣的基於網路的貨幣而聞名,從更廣泛的意義上講,它無需集中記錄員即可跟蹤交易。隨著該技術的成熟,對保護產生影響的潛在應用包括跟蹤土地主張、提供一個買賣分散式可再生能源產生的電力的系統、確保海鮮和木材等產品的可持續性宣告的有效性,以及揭露非法野生動物貿易。

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Mary Hoff is a freelance science writer and editor and a member of the Project Drawdown marketing and communications team. She served as founding editor in chief of Ensia from 2013 to 2021.

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