1 伯明翰大学地理、地球与环境科学学院,伯明翰 Edgbaston Rd,伯明翰,B15 2TT,英国 2 芬兰气象研究所,00101 赫尔辛基,芬兰 3 赫尔辛基大学大气与地球系统研究所,00014 赫尔辛基,芬兰 4 英国南极调查局,NERC,High Cross,Madingley Rd,剑桥,CB3 0ET,英国 5 极地科学研究所 (IPS),国家研究委员会 (CNR),意大利威尼斯 6 韩国极地研究所,26, SongdoMirae-ro,延寿区,仁川,406-840,韩国 7 阿尔弗雷德·韦格纳研究所 (AWI),亥姆霍兹极地与海洋研究中心,不来梅港,德国 8 国家气象局 (SMN),Av. Dorrego 4019,布宜诺斯艾利斯,阿根廷 9 国家科学技术研究委员会 (CONICET),布宜诺斯艾利斯,阿根廷 10 中船重工海洋科学研究所,CSIC,08003,巴塞罗那,西班牙 11 阿卜杜勒阿齐兹国王大学环境科学系,气象、环境和干旱土地农业学院,吉达 21589,沙特阿拉伯半岛
南部海洋冰范围最近发生的严重波动要求迫切需要更好地了解海冰内发生的季节性物理和生物地球化学(BGC)过程。海冰受到温度,风模式和海洋盐度等多种环境因素的影响。海冰微观结构是高度复杂的,由固体冰基质和液体间质盐水夹杂物组成。微生物群落发现盐水夹杂物营养丰富的栖息地,可在冬季恶劣的冬季生长和生存。微生物群落的生长或光合速率取决于各种环境因素,例如温度,阳光,盐水盐度和养分的可用性。虽然卫星观测和大规模建模为大规模(> 1 km)的这些过程提供了更好的了解,但仍然存在差距,这在小规模过程(如冰冻及其耦合到生物地球化学)等小型过程的确切时间描述中仍然存在差距。在本文中,在宏观(≈1m)上开发了多孔介质(ETPM)的数学框架(ETPM)对热力学一致的冻结过程的建模。在1D微观(≈0.1mm)模型上解析了孔和树突状模式的形成,并将孔面积升级到宏观尺度上,以调节冰的生长速率。藻类生长是使用N-P单一营养素和浮游植物(N-P)生长模型的模型。当前的工作与参考文献更进一步。[1],通过微观质量分数和盐水之间的微观质量交换改进,通过部分微分方程对散装盐度演变的描述,以及用于初级生产和营养动力学的普通微分方程。
摘要:南极半岛 (AP) 周围地区正面临快速的气候和环境变化,目前尚不清楚这对大陆架底栖微生物群落的影响。在本研究中,我们使用 16S 核糖体 RNA (rRNA) 基因测序研究了对比海冰覆盖对 AP 东部大陆架沿线五个站点表面沉积物中微生物群落组成的影响。无冰期较长的沉积物中的氧化还原条件以普遍存在的含铁区为特征,而冰层覆盖严重的站点则存在相对较宽的上部含氧区。低冰盖站位主要由脱硫杆菌门(主要是 Sva1033 、脱硫杆菌和脱硫球菌)、粘球菌和 Sva0485 微生物群落组成,而重冰盖站位则以伽马变形菌、α变形菌、拟杆菌和 NB1-j 为主。在含铁区,Sva1033 是所有站位脱硫单胞菌目中的优势成员,与其他 11 个分类单元一起,与溶解铁浓度呈现显著的正相关,表明其在铁还原中发挥重要作用或与铁还原剂存在生态关系。我们的研究结果表明,海冰覆盖及其对有机碳通量的影响是底栖微生物群落变化的主要驱动因素,有利于有机物通量增加的站位出现潜在的铁还原剂。
南极沿海冰盖 (AIS) 的表面融化决定了其冰架的生存能力和地面冰盖的稳定性,但迄今为止,现场融化速率估计值非常少。这里,我们提供了来自东南极半岛 (AP) 和东南极洲沿海毛德皇后地 (DML) 的九个站点的现场表面融化速率和能量平衡的基准数据集,其中七个位于 AIS 冰架上。来自八个自动气象站和一个人工气象站 (Neumayer) 的气象时间序列,长度从 15 个月到近 24 年不等,作为能量平衡模型的输入,以获得一致的表面融化速率和能量平衡结果。我们发现表面融化速率表现出很大的时间、空间和过程变化。沿海 DML 的间歇性夏季融化主要由短波辐射的吸收驱动,而东 AP 的非夏季融化事件发生在焚风事件期间,焚风事件迫使大量向下的显热湍流通量。我们使用原位表面融化速率数据集来评估区域大气气候模型 RACMO2 的融化速率,并验证 QuikSCAT 卫星的融化产品。
南极沿海冰盖 (AIS) 的表面融化决定了其冰架的生存能力和地面冰盖的稳定性,但迄今为止,现场融化速率估计值非常少。这里我们提供了来自东南极半岛 (AP) 和东南极洲沿海毛德皇后地 (DML) 的九个站点的现场表面融化速率和能量平衡的基准数据集,其中七个位于 AIS 冰架上。来自八个自动气象站和一个人工气象站 (Neumayer) 的气象时间序列,长度从 15 个月到近 24 年不等,作为能量平衡模型的输入,以获得一致的表面融化速率和能量平衡结果。我们发现表面融化速率表现出很大的时间、空间和过程变化。沿海 DML 的间歇性夏季融化主要由短波辐射的吸收驱动,而东 AP 的非夏季融化事件发生在焚风事件期间,焚风事件迫使大量向下的显热湍流通量。我们使用原位表面融化速率数据集来评估区域大气气候模型 RACMO2 的融化速率,并验证 QuikSCAT 卫星的融化产品。
摘要。在南极冰盖(AIS)对未来气候变化的反应中识别和量化不可还原和还原的不确定性对于指导缓解和适应政策的决定至关重要。然而,由于气候系统的固有过程而导致的不可还原内部气候变异性的影响仍然很少了解和量化。在这里,我们在选择三个耦合模型对比项目中的大气和海洋内部气候变异性中都表征了第6阶段(CMIP6)模型(UKIP6)模型(UKESM1-0-LL,IPSL-CM6A-LR和MPI-ESM1.2-HR),并估计它们对SEAR-TEL-VEL-VEL-VEL-21 CONTER SESUIRE估算的影响。为了实现这一目标,我们使用了由海洋通过参数化的基础熔化驱动的独立冰片模型,并通过大气层通过所符合的表面质量平衡估计值。南极内部气候变异性的大气成分在三种CMIP6模型中具有相似的振幅。相反,海洋成分的幅度在很大程度上取决于气候模型及其在海洋中对流混合的表示。海冰产量的低偏见和过度地分层的海洋导致缺乏深对流的混合,从而在冰架腔入口附近导致海洋变异性较弱。内部气候变异性会影响南极对海平面变化的贡献,直到2100,根据CMIP6模型的不同。这可能是一个较低的估计值,因为CMIP模型中内部气候变化可能被低估了。大气内气候变化对表面质量平衡的影响使海洋内部气候变异性对动态冰截面质量损失的影响增加了2至5倍,除非在Dronning Maud区域以及Amundsen,Getz和Aurora盆地中,这两个贡献都可能取决于CMIP模型。基于这些结果,我们建议冰盖模型预测考虑(i)(i)几种气候模型和单个气候模型的几个成员来说明内部气候变异性的影响,以及(ii)纠正历史气候强迫当前观察结果时的较长时间时期。
1 卓越转化医学中心,医学院,拉弗朗特拉大学,智利,智利,智利2学院,智利工程学院,智利自主大学,智利自主大学,智利,3生物技术研究中心,成本研究所环境,拉弗朗特拉大学,智利,智利5号,巴塞罗那大学自治大学,生物医学研究生生物学研究,生物医学研究I研究院饮食学,瓦尔帕拉索大学药学学院,瓦尔帕拉索大学,智利,8个微型生物培养中心,瓦尔帕拉索大学,瓦尔帕拉索大学,智利瓦尔帕拉索大学,智利9,安提法加斯塔大学健康科学系9生物医学系
巨型病毒(GVS)是生态系统功能,生物地球化学和真核基因组进化的关键参与者。GV的多样性和水生系统的丰度可以超过原核生物的多样性,但是它们在湖泊(尤其是极地)中的多样性和生态学仍然知之甚少。我们对20个湖泊的GV多样性进行了全面的调查和荟萃分析,跨越了极地,将我们从加拿大北极和亚北极地区的广泛湖泊元素数据库与公共可用数据集相结合。利用一种新型的GV基因组鉴定工具,我们确定了3304 GV元基因组组装的基因组,揭示了湖泊为未开发的GV储层。系统基因组分析强调了它们在所有核细胞胞炎阶的分散体。在类似地区和生物群岛(南极和北极)的湖泊之间出现了强烈的GV种群原义,但是可以观察到湖类GV种群中的极性/温带屏障以及其基因含量的差异。我们的研究建立了强大的基因组参考,以在快速变化的极性环境中对湖泊GV生态学的未来研究。
摘要:苯酚是一种重要的污染物,作为碳氢化合物燃料的成分被广泛排放,但由于环境条件恶劣,苯酚在寒冷地区的降解具有挑战性。迄今为止,关于南极土著细菌降解苯酚的能力的信息很少。在本研究中,研究了酶活性和使用全基因组测序 (WGS) 鉴定的苯酚降解酶基因,以确定最初从南极洲分离的节杆菌属菌株 AQ5-05 和 AQ5-06 的苯酚降解途径。在这两种菌株中都检测到了仅参与邻位裂解的完整苯酚降解基因。使用酶儿茶酚 1,2-双加氧酶和儿茶酚 2,3-双加氧酶的测定验证了这一点,结果表明这两种菌株中只有儿茶酚 1,2-双加氧酶具有活性,这与 WGS 的结果一致。这两种菌株都具有耐寒性,其苯酚降解的最适温度在 10 至 15 ◦ C 之间。这项研究表明,耐寒细菌在寒冷环境中苯酚污染的生物修复中具有潜在的应用。
近年来,对月球的探索已成为私营和政府机构非常感兴趣的话题。ispace 的目标是通过利用月球资源和扩大我们在太空的存在,成为私营企业获得月球新商机的推动者。极地冰探测器 (PIE) 是一项原位资源利用 (ISRU) 探索任务,旨在寻找和描述月球极地地区的潜在水冰沉积物。在本项目的范围内,将讨论月球车热控制系统的开发。PIE 利用 ispace 开发并经过飞行认证的 Team HAKUTO 的 SORATO 月球车。本文探讨了三个关键领域的发现:月球极地永久阴影区 (PSR) 的运行、月球车系统的热控制设计和月球环境建模。对月球极地地区的热建模特别关注表面特性的识别、月球风化层特征和环境通量的建模。研究了运行任务约束,例如冷却速率和加热器功率要求。热设计理念旨在通过将探测车与地面分离、减少热损失和管理传导路径来最大限度地利用被动控制手段。研究了较大的温度波动引起的机械问题。对于操作范围较窄的元件,如电池、电机和外部安装元件,考虑了主动控制手段。概述了探测车热设计挑战和使 PSR 运行的初步发现。