來自恩西亞（查詢原始故事，請點選此處）；經許可轉載。
在過去的十五年中，由劍橋大學保護生物學家威廉·薩瑟蘭領導的團隊讓來自世界各地的科學家和從業人員參與一項獨特的年度活動：進行視野掃描，以識別未來一年中最有可能對全球生物多樣性產生重大影響的新興技術、政治、經濟和相關轉變。多年來，這份清單以一種有益於政策和實踐的方式，幫助闡明瞭預期和非預期的後果。
今年的視野掃描包括 2024 年生物多樣性面臨的 15 個關鍵問題
關於支援科學新聞報道
如果您喜歡這篇文章，請考慮透過以下方式支援我們屢獲殊榮的新聞報道 訂閱。透過購買訂閱，您正在幫助確保有關當今塑造我們世界的發現和想法的具有影響力的故事的未來。
氫能：鼎盛時期還是危機時刻？
隨著緩解氣候變化的努力不斷加強，氫能正成為傳統燃料越來越受歡迎的替代品。然而，利用這種替代能源在多大程度上有利於生物多樣性，取決於氫能的製造方式。從天然氣生產氫能繼續依賴破壞氣候的化石燃料；使用淡水或海水作為原料或利用天然地下儲層進行生產，可能會以棲息地破壞或擾亂的形式帶來潛在的意外後果。而且，除非氫能生產、分配和部署系統的設計經過精心考慮，否則它們最終可能會排放自身的溫室氣體。需要付出特別的努力，以確保在增加這種喜憂參半的氣候解決方案時，收益大於危害。
氨的困境
氨是農業肥料的關鍵成分。生產氨也需要大量的能量——目前主要來自化石燃料。一種新穎的技術，即在磁性網上噴灑微小的水滴，有望大大降低氨生產的成本和溫室氣體足跡，從而緩解氣候變化。然而，它也帶來了潛在的威脅。首先，更便宜、更低碳的氨生產可能會引發肥料使用量的增加，從而增加空氣和水汙染的威脅。此外，由於肥料增強了土壤微生物產生一氧化二氮（一種強效溫室氣體）的能力，因此淨氣候效益可能遠低於最初的預期。
嗯嗯，微生物
尋找更環保的食物來源已轉向微小領域——這對減少土地轉換、過度捕撈、營養汙染和氣候變化對生物多樣性的威脅具有重大意義。研究人員開發了在氫氣、氮氣和二氧化碳上培養細菌的方法。由此產生的產品——已獲准在新加坡用作人類食品——相對無味，易於摻入各種加工食品中以提高蛋白質含量。如果化學投入品是使用可再生能源生產的，那麼與肉類、乳製品和其他傳統膳食蛋白質來源相比，該產品的氣候足跡和總體環境影響可能會大大降低。
黑暗中的作物
植物利用陽光、水和二氧化碳為自己和其他生物製造食物的過程既令人驚歎又效率低下。最近，研究人員開發了一種替代過程，該過程使用電力、水和二氧化碳生產醋酸鹽，然後醋酸鹽可以代替光合作用產生的葡萄糖來刺激植物生長。這種生化變通方法可以大大提高在人工環境中生長的植物的生產力——甚至在某些情況下，可以消除對光照的需求。如果系統的能量輸入來自可再生能源，那麼結果可能是高效、環保的室內食品生產，透過減少將棲息地轉變為農田的需求，從而有助於生物保護。
巖粉
在正在考慮的眾多減少氣候變化威脅的策略中，有一種是在農田上撒播捕獲碳的巖粉。有證據表明這種做法也可以改善作物，這可能會在其他後果（積極的和消極的）明確之前加速應用。可能的額外好處包括增加土壤中有益微生物的存在，減少淡水營養威脅，以及降低土壤和海水的酸度。潛在的負面後果包括增加淤泥流入地表水、加劇重金屬汙染、危害生活在土壤中的生物以及鼓勵採礦業增加。供應、對益處的進一步闡明以及政府的激勵或抑制措施都將在多大程度上採用這項創新中發揮作用。
消失的蚯蚓
蚯蚓在許多生態系統中（包括農田）發揮著至關重要的作用——透過迴圈利用死亡的植物物質、釋放養分和提高土壤質量。它們默默地在地下工作，很少被人看到，甚至很少被人想到。然而，仔細觀察表明，現在應該更加認真地考慮它們。最近的一項調查發現，在過去的四分之一世紀裡，英國的蚯蚓數量減少了三分之一或更多，這可能是由於殺蟲劑使用量的增加。如果這種趨勢在其他地方也成立——並且如果不採取任何措施來緩解它——那麼這種損失可能會對生態系統完整性產生巨大的不利影響，也可能對地球養活飢餓人口的能力產生不利影響。
傾聽土壤
健康的土壤是什麼樣的？確定土壤健康狀況及其可能需要什麼才能更健康的傳統策略需要真正地挖掘——這無疑是一項耗時且昂貴的任務。新興技術使人們可以透過使用聲音捕獲技術來識別地下無脊椎動物的位置和活動軌跡，從而聽到地表下土壤的狀況。土壤生態聲學這種非侵入性方法不僅可以輕鬆表徵土壤健康狀況，還可以跟蹤和加強先前退化土壤的恢復，從而提高土壤作為健康、生物多樣性棲息地字面基礎的能力。有人提議使該技術足夠友好，以便公民科學家使用，並制定將其與其他環境監測方法相結合的策略。
煙霧與氣候
由於野火的頻率和強度不斷增加，大氣中的煙霧量未來可能會增加。而且越來越清楚的是，空氣中的煙霧會對地球氣候產生嚴重後果。有意燃燒（例如，清理森林或烹飪食物）和其他火災釋放的顆粒物會透過阻擋陽光和重新分配空氣中的水分來擾亂正常的氣候週期並改變溫度和壓力在大氣中的分佈。
植物、動物、其他生物和整個生態系統都在現有氣候週期的流動中進化。大規模的變化很容易改變自然平衡，對生物多樣性乃至人類（我們自身的福祉依賴於健康的生態系統）可能產生有害後果。
DNA 機器
遺傳研究的最新進展使得（相對）容易地製造定製的 DNA 鏈成為可能，進一步的工作可能會導致能夠使用列印裝置製造編碼所需性狀的長鏈遺傳物質，然後將其插入生物體中。結果是為保護帶來潘多拉魔盒般的可能影響，既有積極的也有消極的。從積極的一面來看，該技術可以應用於減少清理土地用於農業的需求，最大限度地減少汙染環境的肥料和殺蟲劑，提高生物體對環境變化的適應能力，並提供新的害蟲防治方法。與此同時，不加區分或邪惡的使用可能會使人們能夠生產出現有生物體的變種，這些變種可能會取代非工程改造的同類物並破壞生態系統。看似無窮無盡的可能性可能會導致國際社會努力規範應用。
預測毒性
從歷史上看，人類透過部署某種化學物質，然後觀察結果，來發現該化學物質是否對生物和生態系統有害。對於所有相關方來說幸運的是，一種新方法正在興起。科學家們正在探索使用有關各種型別的化學物質在環境、生物體甚至分子水平上的行為方式的現有資訊，來預測新配製的化合物是否以及如何產生不良的意外後果。這種方法被稱為“不良結果途徑”，在機器學習、深度學習和人工智慧的幫助下，可能會迅速改進。以這種方式預先篩選物質的能力可以更容易地識別出那些能夠帶來益處（例如，改善食品生產）且危害最小的物質。
撞鳥警報
每年秋季，數十億隻代表 100 多個物種的鳥類從歐洲向南飛行，沿著紅海分叉的路徑飛行。作為沙烏地阿拉伯NEOM 巨型城市開發專案的一部分，一座佔地 34 平方公里（13 平方英里）、高 500 米（1,600 英尺）的摩天大樓綜合體直接矗立在它們的路徑上。這座巨型建築位於紅海北端，表面覆蓋著反光材料，並且可能裝有風力渦輪機，按照目前的設計，它可能會成為已知使用該遷徙路線的大量候鳥的死亡陷阱。由於沒有進行環境評估來識別威脅或作為緩解威脅計劃的基礎，科學家們擔心可能會發生大規模的摩天大樓屠殺事件，從而破壞生態平衡，因為鳴禽的缺乏會改變遷徙路徑兩端的食物鏈世界。
海膽之死
海膽透過啃食藻類來維持珊瑚礁的完整性，否則藻類會淹沒生態系統，因此海膽在維護珊瑚礁的完整性方面發揮著關鍵作用。因此，當 2022 年加勒比海和地中海都發生大規模海膽死亡事件，然後似乎蔓延到紅海時，科學家們知道這對水下生態系統來說預示著麻煩。儘管歐洲海膽死亡的原因仍然是一個謎，但研究人員能夠將感染纖毛微生物確定為西大西洋災難的可能原因。如果類似的微生物被證明是地中海的罪魁禍首，那麼這可能是環境條件發生變化的跡象，這種變化有利於纖毛微生物在其他海洋環境中的生長。級聯影響可能是毀滅性的，因為已知這類病原體會感染魚類、珊瑚、螃蟹和其他海洋生物。
在海洋中儲存碳
大氣中二氧化碳過多？呼喚海洋！七海覆蓋了地球表面的近四分之三，並且以其吸收二氧化碳的能力而聞名，正被視為有希望去除人類排放到大氣中的過量溫室氣體的候選者。為提高海洋吸收二氧化碳的能力而提出的積極策略包括向海水中新增肥料、種植然後封存藻類、提高海水的 pH 值以及主動將二氧化碳注入地表下的岩石中。雖然這一切聽起來不錯，但視野掃描的作者寫道，支持者在決定是否以及如何實施這些策略時，最好記住以下幾點。首先，這些策略在很大程度上未經測試，因此沒有人真正知道它們在儲存碳方面的效果如何。其次，對生物多樣性和社會存在很大的潛在意外不利後果。
暮光區的麻煩？
海洋的中層帶或“暮光”區，即地表以下 200 至 1,000 米（700 至 3,000 英尺）的區域，是魚類和其他海洋生物的豐富聚集地。這些生物反過來又為深海提供豐富的有機物，因為糞便和屍體沉向海底，滋養著深海生物。
不僅如此，最終，其中一些物質會埋在沉積物中，從而將來自大氣層的導致地球變暖的碳封存起來。如果沉降的有機物是大塊的，它會沉降得更快，並且比小塊的有機物傾向於儲存更長時間的碳。挑戰是什麼？隨著地球大氣層因溫室氣體濃度增加而變暖，暮光區也在變暖。科學家們擔心，這種變暖將導致有機物更快分解，從而降低其為下方海洋生物提供食物和封存碳的能力。
當前事件
在海洋表面之下，水流從一個地方流向另一個地方，由溫度和鹽度的梯度驅動。人類活動導致大氣中溫室氣體濃度增加而引起的變化正在改變這些地下水流，為各種形狀和大小的海洋生物創造了新穎且有時令人不安的條件。作者寫道，南極深淵翻轉流是其中一種水流，應該比迄今為止受到的關注更多。預計在未來四分之一世紀內，隨著冰融化改變鹽濃度，該水流將急劇減緩。這種轉變反過來可能會降低海水中氧氣的可用性，並改變海洋和陸地生物的食物和適宜生存的條件。與此同時，其他因素，如風向變化，可能會產生喜憂參半的影響，從而以意想不到的方式改變海洋生物。