细菌在全球碘生物地球化学循环中的关键和多样化作用

碘(Iodine, I)是一种对人类健康和环境具有重要意义的微量元素。它是人体甲状腺激素(如甲状腺素T4和三碘甲状腺原氨酸T3)的主要成分,直接影响甲状腺功能。然而,全球约有19亿人受到碘缺乏症(Iodine Deficiency Disorder, IDD)的影响,症状包括甲状腺肿大(Goiter)和克汀病(Cretinism)。虽然通过食盐加碘和食品强化可以有效预防IDD,但过量摄入碘也会导致甲状腺功能亢进或减退。此外,放射性碘同位素(如131I和129I)对人类健康构成严重威胁,尤其是在核事故或核武器生产过程中释放的放射性碘,可能引发甲状腺癌等疾病。 在自然界中,碘主要以碘酸盐(Iodate, IO3-)、碘化物(Iodide, I-)和有机碘(Organic Iodine, Org-...

间歇性河流中铁矿化的水文、地球化学和微生物控制

铁(Iron)是地球上最丰富的元素之一,广泛存在于地壳、水体以及生物体中。铁在自然界的循环过程中,尤其是在水体中的氧化还原反应,对生态系统中的营养循环、污染物降解等具有重要影响。然而,在农业流域的间歇性溪流中,铁循环的机制及其与微生物活动的相互作用尚未得到充分研究。特别是在溪流停滞的水池中,铁矿化现象(如铁锈絮状物、铁膜等)的出现,可能与地下水输入、微生物活动以及水文条件密切相关。理解这些过程不仅有助于揭示铁在农业溪流中的生态作用,还能为水体污染治理和营养循环提供科学依据。 因此,Zackry Stevenson等研究者以美国爱荷华州立大学校园内的Clear Creek溪流为研究对象,开展了一项结合水文、地球化学和微生物学的综合研究,旨在揭示间歇性溪流中铁矿化的控制机制。 论文来源 本论文由...

加拿大东部北极地区更新世早期冰川冰在永久冻土中的保存

加拿大东部北极地区发现保存于永久冻土中的早更新世冰川冰 学术背景 永久冻土(permafrost)是地球上重要的古环境档案库,能够保存化石、植物残体、有机物质以及古代DNA等珍贵信息。近年来,科学家们发现,冰川冰在永久冻土中的保存可以为研究古代冰川的形态、稳定性以及古生态系统提供重要线索。然而,尽管北极地区已有大量关于晚更新世(late Pleistocene)永久冻土和地下冰的研究,但关于早更新世(early Pleistocene)冰川冰的报道却极为罕见。这一研究空白限制了我们对北极地区更早期冰川活动的理解。 加拿大东部的Bylot岛(Bylot Island)是北极地区的一个重要研究地点,其高原地带保存了多个冰期的冰川沉积物。然而,关于该地区早更新世冰川活动的证据一直缺乏。本研究旨在通...

盐沼地形揭示风暴潮驱动沉积的特征

盐沼地形揭示风暴潮驱动沉积的特征 学术背景 盐沼(salt marshes)是位于低洼、受保护海岸线的过渡带,介于陆地与海洋之间。它们是地球上最具生产力和最脆弱的生态系统之一,提供了碳封存、水质改善、生物多样性保护、野生动物栖息地和海岸线保护等重要生态服务。然而,随着海平面上升和人类活动的加剧,盐沼正面临消失的威胁。盐沼的垂直演化主要依赖于沉积过程,这些过程通过沉积物的积累来抵消海平面上升带来的淹没风险。传统观点认为,潮汐洪水是盐沼沉积的主要机制,但风暴潮和波浪也可能对沉积物的再分配和沉积模式产生深远影响。因此,研究风暴潮对盐沼沉积的贡献及其对地形的影响,对于理解盐沼的演化机制和保护这些生态系统具有重要意义。 论文来源 这篇论文由Davide Tognin、Andrea D’Alpaos、M...

中国北方和南方二叠纪末期陆地危机的不同步性

二叠纪-三叠纪之交的陆地生态系统危机 学术背景 二叠纪-三叠纪之交(约2.52亿年前)是地球历史上最严重的生物大灭绝事件之一,不仅对海洋生态系统造成了毁灭性打击,也对陆地生态系统产生了深远影响。尽管科学家们普遍认为这一事件与西伯利亚大火成岩省的大规模火山活动有关,但关于陆地生态系统危机的具体机制和时间进程仍存在诸多争议。特别是,不同地区的陆地生态系统危机是否同步发生,以及气候变化如何驱动这些危机,仍然是未解之谜。 为了回答这些问题,来自中国地质大学、德克萨斯大学阿灵顿分校、利兹大学和加拿大自然资源部等机构的研究团队开展了一项综合古生物学和地球化学研究,旨在揭示中国北方和南方在二叠纪-三叠纪之交的陆地生态系统危机的时空差异及其驱动机制。 论文来源 这篇题为《Diachronous end-Pe...