玄道小宝 玄道小宝
关注数: 4 粉丝数: 61 发帖数: 3,182 关注贴吧数: 108
海洋酸化可造成生态系统退化 根据美国加州大学戴维斯分校公布的一项最新研究显示,海洋酸化可能造成的影响类似对海洋生态系统的灭绝。该研究成果发表在最新一期的美国《国家科学院院刊》在线版上。 以往的研究发现,海洋酸化不仅可以降低个别物种,而且还会使整个海洋生态系统退化。这导致在均质海洋群落中,由更少的植物和动物控制。 该论文主要作者、这所大学海洋实验室博士后研究员克里斯蒂·克勒克尔说:“在这个背景下,由海洋酸化所造成的低级应力可能会导致生态系统的整个转变,结果将由草皮藻类植物主导一切。” 克勒克尔说:“在大多数生态系统中,有许多五颜六色不同的植物和动物斑块,例如藻类的、海绵的和海葵的。而随着海洋酸化,会失去这些斑块。我们叫它功能多样性的损失。” 在意大利一座14世纪的阿拉贡城堡周边的海岸,火山口自然释放出二氧化碳气体泡,在海洋动物和植物群落建立不同级别的酸度水平。这些酸性梯度令科学家窥见越来越多酸性海水的未来是怎样的标志,以及在这些环境下生物和植物可能的反应。 研究人员选取了三个暗礁区,分别是酸度低、高和极高,代表不同时间世界海洋的状况,即目前、2100年和2500年。然后,他们将那里岩石上的动物和植被去掉。三年中每隔几个月,克勒克尔便潜入水下研究地块,拍摄和观看每个区域是如何恢复的。 通过考察不同区域之间如何恢复,研究发现酸性地块物种的数量和种类减少。在非酸性的地块,许多不同的植物和动物,包括草坪藻类会大量繁殖和成长,然后钙质物种如海胆和蜗牛会以它们为食。然而,在高和极高的酸性地块,肥厚的草皮藻类稳步增长并超越区域,海胆和其它食草动物要么不存在或根本没有吃这些区域中的藻类。 钙质食草动物在维持海洋生态系统中的平衡发挥关键作用,它们也被认为是海洋酸化最脆弱的物种。 克勒克尔说:“研究显示,如果这些食草动物的角色随着海洋酸化而变化,就可能会希望看到整个生态系统的层叠效应。如果该模式适用于其他钙质食草动物,这也蕴含着对其他生态系统的影响。”
法科学家首次直接测量范德华力 法国国家科学研究中心的研究人员在最新一期《物理评论快报》上撰文指出,他们首次直接对两个原子间的范德华力进行了测量,另外,测量中使用的技术也可用于制造在量子计算机中非常有用的量子逻辑门。 范德华力是中性原子之间通过瞬间静电相互作用产生的弱作用力,以其发现者荷兰物理学家约翰尼斯·迪德里克·范·德·瓦耳斯的名字命名。很多物质的“一举一动”都与这种力有关:正是这种力让大多数气体分子簇拥在一起;也是这种力让壁虎的脚趾头紧紧贴在光滑的墙壁上。但是,只有当原子紧紧“依偎”在一起时,这种弱作用力才明显,所以,科学家们迄今没有直接测量到这种作用力。 现在,法国科学家使用两束激光让一对原子紧紧“依偎”在一起,并用第三束激光测量了它们之间的范德华力。 在最新实验中,科学家们选择里德伯原子——一个价电子被激发到高量子态的高激发原子作为他们实验的一部分。里德伯原子很大,而且,其中的一个电子处于高带电状态;另外,这种原子之间的力比很多其他原子对之间的力都要强,也正因如此,可以在更远的距离内测量这种力,这就使得里德伯原子成为测量范德华力的理想选择。 研究人员首先朝一对里德伯原子发射两束激光,使它们紧贴在一起,随后,朝这两个原子发射第三束激光使其以特定的频率振荡,通过测量这一振荡,他们可以利用数学方法计算出这两个原子间的范德华力。 而且,科学家们通过测量基态和激发态之间的振荡发现:两个原子之间的距离对于测量范德华力非常重要。如果距离太近,其中一个原子的激发态会打垮另一个原子的激发态;如果距离太远,两个原子之间的作用力会变得太弱而无法测量。因此,科学家们使用第三束激光作为光学镊子,将两个原子之间的距离调整至最适合测量的距离。 该研究团队也强调称,用来测量范德华力的技术也能使正在振荡的原子演变到一种完全相干的状态,这意味着这一技术有望被用来制造在量子计算机内非常有用的量子逻辑门。
1 下一页