科学

由欧盟资助的一项创新计划推动了先进技术的使用，以清理海底。该项目被称为SeaClear2.0，部署了能够自主检测和清除废物的水下机器人。 这一提议是为了应对大陆海洋中日益增加的废物积累。此外，它还旨在减少潜水员在传统水下清理任务中面临的风险。 该计划是到2030年恢复海洋生态系统的更广泛战略的一部分。在这种背景下，技术创新被视为环境保护的关键工具。 在大陆各地进行测试 该系统的测试已经在马赛港和德国的多个地区进行。 这些测试使得在实际条件下评估机器人的性能成为可能。 这些设备成功识别并清除了如轮胎、金属和船只残骸等废物。 计划在威尼斯、杜布罗夫尼克和塔拉戈纳进行新的测试。 通过这种方式，该项目将其范围扩展到大陆的不同海洋生态系统。 每个地点提供关键数据以完善技术的运作。 然而，专家警告说，在大规模实施之前仍需进行调整。 自动化清理的工作原理 该系统结合了无人驾驶的水面船只、空中无人机和水下机器人。 首先，无人机识别废物并精确记录其位置。 然后，机器人潜入海底，通过夹具或吸取系统收集废物。 对于重物，使用带有智能设备的起重机进行提取。 此外，一艘自主船只作为收集平台，将废物运输到海岸。 这种方法显著减少了在高风险环境中的人为干预。 因此，优化了时间并提高了操作的安全性。 海底垃圾的环境影响 海床上废物的积累对生态系统构成了无声的威胁。 大量进入海洋的垃圾沉入海底，从表面上看不见。 然而，这些废物直接影响海洋动植物。 尤其是塑料，分解成微塑料，进入食物链。 这对海洋物种和人类健康都有长期影响。 此外，废物可能会改变栖息地、阻挡光线并释放有毒物质到水中。 因此，海底清理对于保护海洋生物多样性至关重要。 创新与未来的挑战 尽管取得了显著进展，技术开发仍面临挑战。 研究人员正在努力提高检测和收集系统的精度。 他们还寻求优化机器人在长时间操作中的能效。 另一个目标是扩大其能力，以识别危险物体，如水下地雷。 这一功能可能在海事安全方面带来额外的好处。 随着项目的推进，预计这些单元将能够与欧洲各地的地方当局合作。 因此，科学、技术和国际合作的结合为恢复海洋和减少海洋污染的影响开辟了新的可能性。

在连接埃斯克尔和特雷韦林的山谷中，养蜂业已成为区域生物多样性的关键活动。在那里，养蜂人卡洛斯·胡安和他的伴侣胡努·马斯特罗纳尔迪一起管理着600到700个蜂箱，生产的蜂蜜以安第斯山谷品牌销售。 与许多拥有少量蜂场的当地生产者不同，这对夫妇完全依赖养蜂活动为生。然而，正如世界大部分地区一样，蜂箱面临着持续的威胁：瓦螨 Varroa destructor。 这种寄生虫以蜜蜂为食，削弱蜂群并可能导致蜂箱的完全丧失。面对这一全球卫生挑战，巴塔哥尼亚的科学家们开始研究自然解决方案，以保护这些对生态系统至关重要的昆虫。 科学与养蜂的联盟 寻找替代方案始于圣胡安·博斯科国家巴塔哥尼亚大学的进化与生物多样性研究实验室。在那里，一个养蜂健康专家团队多年来一直在研究影响蜂箱的害虫。 研究由螨虫学家苏珊娜·里祖托领导，科学家罗莎·曼佐、卡罗琳娜·阿马图里和布伦达·弗里曼共同参与。该团队开始开发自然工具来对抗瓦螨，这一卫生问题影响着全球养蜂业。 蜜蜂在作物授粉和生态系统保护中起着至关重要的作用。因此，蜂群的丧失对食品生产和生物多样性构成了日益严重的担忧。 BioVar Patagonia：蜂箱的自然替代品 经过多年的研究，团队成功配制了一种名为BioVar Patagonia的生物产品。该化合物基于从区域芳香植物（如百里香和薰衣草）中提取的精油。 首次实验于2017年在实验室开始，评估其对螨虫的有效性及其对蜜蜂的安全性。随后，项目进入新阶段：验证产品在实际生产条件下的效果。 为实现这一目标，研究人员需要活跃的蜂箱进行实验测试。此时，区域养蜂人的合作出现了，其中包括山谷生产者卡洛斯·胡安。 测试在二月和三月于不同的巴塔哥尼亚蜂场进行，正值蜂箱年度关闭之前。 这项倡议背后的益处 开发自然解决方案来控制养蜂害虫可以带来重要的环境效益。首先，它可以减少对通常用于对抗瓦螨的化学产品的依赖。 此外，这些化学处理可能会因为寄生虫的抗药性而随着时间的推移失去效力。相反，基于天然化合物的生物产品旨在为蜂箱的卫生管理提供更可持续的替代方案。 它们还帮助保护蜜蜂的健康，这些昆虫对于许多作物的授粉至关重要。据估计，全球农业生产很大一部分直接或间接依赖于这些传粉者。 因此，像BioVar Patagonia这样的科学倡议不仅对养蜂人有利，也对生物多样性和粮食安全有益。 结合研究与生产的项目 这种经验也反映了科学与当地生产者合作的价值。养蜂人贡献了他们对领土的了解，并为进行测试提供了蜂箱的使用权。 同时，公立大学开发基于应用科学研究的工具。 如果结果继续积极，BioVar Patagonia可能成为对抗瓦螨的新策略。 这样，巴塔哥尼亚科学将有助于保护生态系统的无形支柱之一：蜜蜂及其在自然授粉中的默默工作。

全球变暖正在改变全球植物和动物的自然周期。 然而，最近的一项研究发现了一种至少目前似乎从这些环境变化中受益的物种。 这就是国王企鹅，亚南极生态系统中最具代表性的海鸟之一。 发表在《科学进展》上的一项研究分析了生活在亚南极群岛的近19,000只个体的行为。 结果显示，这种物种提前了其繁殖季节，并显著提高了其繁殖成功率。 国王企鹅通过适应全球变暖在不断变化的生态系统中令科学家惊讶。照片：Oceanwide Expeditions。 与温度上升相关的繁殖变化 研究记录显示，国王企鹅的繁殖时间比21世纪初提前了19天。 这种变化与温度上升和海洋季节性周期的变化有关。 结果是，繁殖成功率提高了近40%，这令科学界感到惊讶。 研究人员指出，这种物种具有显著的适应环境变化的能力。 此外，个体在其觅食路线上表现出灵活性，向海洋的不同区域移动以寻找资源。 这种行为使它们能够更好地利用其猎物分布的变化。 什么是物候学，为什么科学家对此感到担忧？ 物种的自然日历变化在一个被称为物候学的学科中进行研究。 该领域分析生物周期，如开花或繁殖，如何响应气候变化。 在大多数情况下，全球变暖导致依赖彼此的物种之间的不协调。 例如，植物可能过早开花，而授粉昆虫 尚未活跃。 这种不同步可能影响整个食物链，并危及众多物种的生存。 因此，科学家认为，国王企鹅的适应是这一全球现象中的一个罕见案例。 国王企鹅通过适应全球变暖在不断变化的生态系统中令科学家惊讶。照片：Oceanwide Expeditions。 国王企鹅的生态特征 国王企鹅是地球上最大的企鹅物种之一，仅次于帝企鹅。 它主要栖息在亚南极群岛，在那里形成大型繁殖群落，位于海滩和沿海地区。 它的饮食主要以鱼类为基础，尤其是灯笼鱼，尽管它也可以食用鱿鱼和其他海洋生物。 与其他企鹅不同，它具有显著的繁殖灵活性，可以从十月底到三月繁殖。 此外，它具有较长的寿命，在野外可以超过20年。 这种长寿、饮食多样性和适应性行为的结合可能解释了它应对环境变化的能力。 为什么气候变化对大多数物种通常是负面的？ 尽管国王企鹅的案例令人鼓舞，气候变化仍然是对全球生物多样性的威胁。 大多数物种无法以同样的速度适应气候变化。 当温度上升时，许多植物、昆虫和动物以不同的速度改变其生物周期。 这会导致关键过程如授粉、繁殖或食物供应的不协调。 在海洋生态系统中，水温升高改变了鱼类和其他食物链生物的分布。 因此，许多饮食更有限的企鹅物种面临着更大的风险，面对海洋的变化。 科学家警告说，国王企鹅的成功可能是暂时的。 如果全球变暖继续加剧，海洋洋流、温度和食物供应可能会再次改变，改变这些生态系统的当前平衡。

一项国际研究揭示，几种亚马逊鹦鹉在印加帝国兴起前几个世纪被活体运输穿越安第斯山脉。 该研究由萨拉戈萨大学和澳大利亚国立大学的科学家参与，他们分析了在古代Pachacámac圣地发现的考古遗址。 研究结果发表在Nature Communications上，显示了连接亚马逊雨林与太平洋沿岸干旱地区的复杂交换网络的存在。 此外，该研究表明，前印加社会已经保持着组织良好的贸易路线，穿越了彼此非常不同的环境。 因此，研究人员认为这些网络反映了对南美洲景观的深刻生态知识。 古代DNA重建前印加贸易路线 科学团队分析了与居住在公元1000年至1470年间秘鲁海岸的Ychsma文化相关的埋葬中发现的羽毛。 为了重建鸟类的起源，结合了古代DNA分析、同位素研究和地理景观模型。 这种方法精确识别了物种并评估了其遗传多样性。 结果显示，羽毛属于四种亚马逊物种：红色金刚鹦鹉、红绿金刚鹦鹉、蓝黄金刚鹦鹉和粉色亚马逊鹦鹉。 此外，分析还检测到一根属于萨宾鸥的羽毛，这是一种太平洋沿岸典型的海洋物种。 发现的遗传多样性表明，这些鸟类来自野生种群而非圈养繁殖。 证据显示活体鹦鹉穿越安第斯山脉 历史栖息地研究显示，安第斯山脉西侧对这些热带物种来说并不适宜。 亚马逊鹦鹉通常栖息在湿润的森林中，其自然活动范围很少超过150公里。 然而，在Pachacámac发现的遗迹位于距离这些鸟类自然栖息地超过500公里的地方。 这一数据证实了它们在沿海地区的出现是人为干预的结果。 同位素分析还显示，这些鸟类食用了沿海特有的食物，如用海鸟粪施肥的玉米作物。 这表明这些动物在从雨林转移后仍存活了相当长的一段时间。 亚马逊金刚鹦鹉的生态特征 亚马逊金刚鹦鹉属于地球上最大和色彩最艳丽的热带鹦鹉群体。 这些鸟类以其明亮的羽毛而著称，包括红色、蓝色、绿色和黄色，这些颜色在个体之间的交流和识别中起到作用。 它们主要栖息在南美洲的湿润森林中，在那里它们作为种子传播者发挥着重要的生态作用。 此外，它们表现出高度的智力和强烈的社会联系。 它们的繁殖速度缓慢，依赖于大树中的洞穴，这使得它们的生存与热带森林的保护密切相关。 由于这些特征，许多金刚鹦鹉物种面临与栖息地丧失和非法动物交易相关的威胁。 古代安第斯的商业网络和生态知识 运输活体金刚鹦鹉意味着巨大的物流挑战。 这些鸟类必须穿越安第斯山脉的寒冷气候，然后降至极度干燥的沙漠。 为了实现这一目标，商人们可能使用精心选择的陆路和水路。 这些地理走廊可能允许在数周或数月内运输动物而不致其死亡。 这一发现表明，像Ychsma和Chimú这样的前印加文化已经掌握了复杂的区域交换系统。 同时，也揭示了这些社会的环境知识和经济组织比之前认为的要先进得多。 因此，这项研究不仅重建了古代的贸易路线，还突出了生物多样性、文化和景观在南美洲的历史关系。

阿根廷巴塔哥尼亚地区海豚的大规模搁浅多年来引发了人们的关注和好奇。然而，新的科学研究开始揭示这一现象的原因。 发表在皇家学会开放科学上的一项研究分析了在里奥内格罗海岸记录的事件，发现这些事件可能与自然捕食者的压力有关。 特别是，该研究集中在圣安东尼奥湾和圣马蒂亚斯湾发生的案例，这两个地方是巴塔哥尼亚生态系统的关键海洋区域。 结果表明，在某些情况下，海豚会游向浅水区以逃避攻击，这增加了它们被困在海岸附近的风险。 引发警报的近期事件 该地区的海豚大规模搁浅事件并不常见。然而，在2021年至2023年间，记录了两个重大事件，促使进行了详细调查。第一个事件发生在2021年9月的里奥内格罗省，当时52只普通海豚因搁浅在海岸而死亡。 在该事件中，研究人员对38只个体进行了尸检，以确定与疾病、污染或人类活动相关的可能原因。随后，在2023年4月，记录了一个更为震撼的事件。大约570只海豚被困在非常浅的水域，同样在该地区。 然而，这次志愿者、渔民和当局的快速干预使所有动物都被送回了海洋。这次救援行动包括使用皮划艇和小船将海豚引导到更深的区域，以防止它们最终被困在沙洲上。 虎鲸与海豚：解释搁浅的自然动态 由阿尔米兰特·斯托尔尼海洋资源应用研究与技术转移中心和科马胡埃国立大学的科学家进行的研究指出了一种基于物种间自然互动的解释。 根据分析，当大群海豚试图逃离虎鲸的存在时，搁浅事件就会发生，虎鲸是最有效的海洋捕食者之一。在这两次事件之前，科学家和当地观察者证实了这些鲸类动物的存在。 面对危险，海豚倾向于紧密编队游泳，并迅速移动到浅水区寻求庇护。然而，这种防御策略可能会变成陷阱。 海湾的海岸地形，加上沙洲和潮汐的剧烈变化，增加了动物被困在岸边的可能性。 关于捕食者引发的压力的科学证据 对2021年死亡海豚进行的尸检提供了关键信息，以排除其他假设。分析显示，这些动物的身体状况良好，没有显示出严重疾病的迹象，也没有渔网或污染造成的伤害。 也没有发现营养不良、严重感染或足以解释事件的寄生虫的迹象。这些结果强化了这样的观点，即主要诱因是捕食者存在引发的压力。 在像海豚这样高度社会化的物种中，集体行为放大了恐慌效应。当部分群体逃向海岸时，其余个体倾向于跟随，这可能导致大规模搁浅。 一个自然现象为海洋保护带来新挑战 该研究迫使人们重新审视一些关于鲸类搁浅的先前解释。多年来，这些事件主要与污染、疾病或人为干扰有关。 然而，在巴塔哥尼亚获得的证据表明，自然生态因素也可以发挥决定性作用。理解这种动态有助于改进救援方案，并更准确地指导保护行动。 此外，持续监测圣马蒂亚斯湾的虎鲸和海豚种群对于预测新事件至关重要。 在这种情况下，科学家警告说，捕食者与猎物之间的互动是海洋自然平衡的一部分，但也可能为敏感海岸地区的海洋生物带来意想不到的情况。