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☆主なコンテンツ
1、新着論文 2、論文概説 3、コラム 4、本のレビュー 5、雑記(PC・研究関連)
6、気になった一文集(日本語、English) 7、日記(日本語、English) おまけ、Twilog
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2015年8月19日水曜日

100年後の放射性炭素年代測定(Graven, 2015, PNAS)

Impact of fossil fuel emissions on atmospheric radiocarbon and various applications of radiocarbon over this century
Heather D. Graven
Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 112, 9542–9545 (2015)

久しぶりに自由な時間ができたので、面白そうな新着論文をピックアップして紹介。

2015年3月1日日曜日

東赤道太平洋域のサンゴ礁・生物侵食・セメント(Manzello et al., 2008, PNAS)

Poorly cemented coral reefs of the eastern tropical Pacific: Possible insights into reef development in a high-CO2 world
Derek P. Manzello, Joan A. Kleypas, David A. Budd, C. Mark Eakin, Peter W. Glynn, and Chris Langdon
PNAS 105, 10450–10455 (2008).

前回の記事(以下のリンク)に引き続き、東赤道太平洋のサンゴ礁と海洋酸性化に関するもの。
「ガラパゴス諸島のサンゴ礁・生物侵食・海洋酸性化(Manzello et al., in press, GRL)」

前回のものと同じく、フロリダ大学のManzello氏が主著者。
この論文の中では、東赤道太平洋の海水炭酸系の気候値と、サンゴの生物侵食の度合い・サンゴ礁基盤のセメントの程度との関係が議論されている。

研究対象地は3つ。パナマ湾・Chiriqui(チリキ)湾・ガラパゴス諸島。
炭酸系の気候値がそれぞれ異なること、湧昇の強弱が季節により変化し、それに伴い炭酸系の値が変化するという違いがあることから着目している。

2013年12月18日水曜日

新着論文(PNAS, SR)

PNAS
17 December 2013; Vol. 110, No. 51
Commentaries
Diatom traits regulate Southern Ocean silica leakage
Philip W. Boyd
[以下は抜粋]
Ocean circulation is a remarkable interconnecting conduit, such that biological pro- cesses occurring in the remote Southern Ocean can influence the regulation of pro- ductivity in Northern Hemisphere waters. Marine phytoplankton, despite their small size, play a disproportionately important role in setting the stoichiometric relationship be- tween elements such as nitrogen, phosphorus, carbon and silicon in the global ocean.

the Southern Ocean plays a fundamental role in setting the productivity of distant waters, such as the Equatorial Pacific, by controlling the leakage of waters with high Silicic acid:Nitrate ratios—the so-called silicic acid leakage hypothesis (SALH).

 In the Southern Ocean, abundant silicic acid may have resulted in the evolutionary development of “silica body armor” to deter grazers. Such armor requires a large amount of silica per diatom and hence when ecological stoichiometry gets altered at a cellular level, it is of regional (and later global) significance due to ubiquitous nature of these diatom groups that often bloom.

the trends from EIFEX also reflect the interplay of additional strategies in terms of diatom physiology, which set the timing of bloom dominance by different diatom species (growth rate), their fate (rapid growth leads to aggregation then export), and the interplay of factors controlling diatom succession (slow growth rate, ability to store iron, body armor) evident in both subarctic and polar waters.

Articles
Eating up the world’s food web and the human trophic level
Sylvain Bonhommeau, Laurent Dubroca, Olivier Le Pape, Julien Barde, David M. Kaplan, Emmanuel Chassot, and Anne-Elise Nieblas
人間の食物連鎖における順位(human trophic level; HTL)が設定されたことはない。アンチョビと同じ2.21という値が得られたが、肉をより消費する世界の動きを反映して、近年増加しつつある。

Sensitivity to ocean acidification parallels natural pCO2 gradients experienced by Arctic copepods under winter sea ice <OPEN>
Ceri N. Lewis, Kristina A. Brown, Laura A. Edwards, Glenn Cooper, and Helen S. Findlay
北極海の動物プランクトンはカイアシ類(ミジンコなど)が占めるが、それらの海氷の下での生態や海洋酸性化などに対する応答はよく分かっていない。冬期の調査と酸性化の再現実験から、鉛直方向の移動をする生態や、生息域の異なるpCO2の幅に応じて種ごとに応答が変化することが分かった。例えば、鉛直移動をするCalanus spp.にはほとんど影響は見られないが(>140μatmのpCO2変化幅)、表層に棲息するOithona similisは大きく影響を受けた(<75μatmのpCO2変化幅)。「すでに経験している自然のpCO2の変化幅が生物の将来の海洋酸性化の応答を決定する」という仮説を支持する結果となった。

Thick-shelled, grazer-protected diatoms decouple ocean carbon and silicon cycles in the iron-limited Antarctic Circumpolar Current <OPEN>
Philipp Assmy, Victor Smetacek, Marina Montresor, Christine Klaas, Joachim Henjes, Volker H. Strass, Jesús M. Arrieta, Ulrich Bathmann, Gry M. Berg, Eike Breitbarth, Boris Cisewski, Lars Friedrichs, Nike Fuchs, Gerhard J. Herndl, Sandra Jansen, Sören Krägefsky, Mikel Latasa, Ilka Peeken, Rüdiger Röttgers, Renate Scharek, Susanne E. Schüller, Sebastian Steigenberger, Adrian Webb, and Dieter Wolf-Gladrow
北大西洋では鉄が豊富なため、生物によって生産された有機物が活発に深層に輸送されているものの、深層循環を通じて全球の栄養塩サイクルを支配している南大洋においては鉄が欠乏しており、有機物があまり中・深層へと輸送されていない。南大洋において5週間に渡って行われた鉄肥沃実験(European Iron Fertilization Experiment; EIFEX)の結果を報告。より厚いシリカの殻をもった珪藻類が上位捕食者の攻撃にも耐え、シリカを通常通り深層へと輸送していることが分かった(silica sinkers)。一方、鉄肥沃実験の最初に増殖する殻の薄い種は短命ながら活発に有機物を輸送していることも分かった(carbon sinkers)。従って、ケイ酸塩濃度がもともと高い南大洋においては、供給される鉄の量はケイ素の輸送量には影響しないが、炭素の輸送量には影響することが示唆される(生物の炭素/ケイ素比に影響する)。

Scientific Reports
☆17 December 2013
A geological perspective on potential future sea-level rise <OPEN>
Eelco J. Rohling, Ivan D. Haigh, Gavin L. Foster, Andrew P. Roberts & Katharine M. Grant
氷期-間氷期スケールの海水準変動においては気候フォーシングに対する氷床の応答が決定的だったが、今では急速に上昇する大気中の温室効果ガスが支配的である。地質学記録を参考に、将来の海水準上昇の程度を予測。68%(95%)の信頼度で、2100年までに0.9 (1.8)m、2200年までに2.7 (5.0)mと予測される。現在の海水準の上昇速度は前例がないが、間氷期の海水準上昇の程度としては前例の範囲内に収まっている。極端な海水準上昇が起きる(破滅的な氷床崩壊や東南極氷床の不安定化など)閾値はおそらく大気中のCO2濃度が1,000ppmを維持するときであると思われる。
>関連した論文
Relationship between sea level and climate forcing by CO2 on geological timescales
Gavin L. Foster and Eelco J. Rohling
PNAS, 2013,  doi/10.1073/pnas.1216073110
Ka-Maスケールの海水準上昇変動は主として大陸の氷床量によって決定されている。過去40Maの重要な時期における海水準変動と大気中CO2の変動との間には明確な関係があり(S字状)、地質学時代においてもCO2が地球の気候を決定しており、海洋循環や地形はその次の変動要因であったことを物語っている。CO2と海水準上昇との間の関係から、将来CO2濃度が400 - 450 ppmになった場合、海水準は9 m上昇することが予想される。従って、CO2濃度を産業革命以前の値に戻すことが海水準の急上昇を防ぐためには必要である。

Shifts in coral-assemblage composition do not ensure persistence of reef functionality <OPEN>
Lorenzo Alvarez-Filip, Juan P. Carricart-Ganivet, Guillermo Horta-Puga & Roberto Iglesias-Prieto
世界中でサンゴ礁の被覆が減少し、種組成が変化しつつある。造礁サンゴの多くは減退すると思われるが、中にはより良く成長する種もあると思われる。そうした種の再構成がサンゴ礁としての生態系機能を維持できるかどうかをカリブ海のサンゴ礁を対象にして評価。サンゴの種組成の変化が全体としての石灰化量と凹凸度の減少に繋がる可能性が示された。地域的・全球的ストレス源を減らすことだけでなく、キーストーン種を保護することがサンゴ礁の未来のカギを握ると思われる。

2013年12月17日火曜日

新着論文(PNAS, GRL)

PNAS
☆10 December 2013; Vol. 110, No. 50
Articles
Anthropogenic emissions of methane in the United States
Scot M. Miller, Steven C. Wofsy, Anna M. Michalak, Eric A. Kort, Arlyn E. Andrews, Sebastien C. Biraud, Edward J. Dlugokencky, Janusz Eluszkiewicz, Marc L. Fischer, Greet Janssens-Maenhout, Ben R. Miller, John B. Miller, Stephen A. Montzka, Thomas Nehrkorn, and Colm Sweeney

Atmospheric deposition of methanol over the Atlantic Ocean
Mingxi Yang, Philip D. Nightingale, Rachael Beale, Peter S. Liss, Byron Blomquist, and Christopher Fairall

GRL
Systematic ENSO-driven nutrient variability recorded by central equatorial Pacific corals
Michèle LaVigne, Intan S. Nurhati, Kim M. Cobb, Helen V. McGregor, Daniel Sinclair, Robert M. Sherrell
Christmas・Fanning島から得られたハマサンゴP/Caを用いて過去20年間のENSO変動(栄養塩変動)を復元。97/98エルニーニョの際には40%の低下が確認された。サンゴだけでなく他の植物プランクトンも栄養塩を取り込むため、イベントの記録には多少の時間的差異が生じる。

Hysteresis between coral reef calcification and the seawater aragonite saturation state
Ashly McMahon, Isaac R. Santos, Tyler Cyronak, Bradley D. Eyre
多くの海洋酸性化のサンゴ礁への影響評価はアラゴナイト飽和度と生態系全体の石灰化量の間に線形関係を仮定している。しかし、GBRのサンゴ礁においては両者の間にヒステレシスが見られることが確認された。

The influence of recent Antarctic ice sheet retreat on simulated sea ice area trends
N. C. Swart, J. C. Fyfe 
近年融解する南極氷床が南大洋をより低塩分にしている。モデルシミュレーションから、淡水フラックスが海氷の変化にあまり影響していない可能性が示唆。

The role of CO2 variability and exposure time for biological impacts of ocean acidification
Emily C. Shaw, Philip L. Munday, Ben I. McNeil 
現在の海洋酸性化の生態系影響評価には炭酸系の自然変化(日・月変化など)の期間や規模は考慮されていない。これまでのサンゴ礁に棲息する魚を対象にした酸性化実験の結果から、室内実験で確認されているような負の影響が見えるには、現在の暴露時間(exposure time)は不十分である可能性が示唆。CO2変動の期間や規模をしっかりと考慮する必要がある。

Modeling evidence that ozone depletion has impacted extreme precipitation in the austral summer
S. M. Kang, L. M. Polvani, J. C. Fyfe, S.‒W. Son, M. Sigmond, G. J. P. Correa
>関連した記事(Ngeo#Sep2013 "Research Highlights")
Ozone-induced extremes
オゾンが招く異常
過去数十年間に南半球の嵐や降水バンドが南へとシフトしているが、それは南極のオゾン層と深く関係していることがモデルシミュレーションから明らかに。1970年代以降、南半球の亜熱帯域の大雨の頻度と強度が増加していることが示された。一方で中緯度のそうした現象は減っているらしい。

Paleogeographic controls on the onset of the Antarctic circumpolar current
Daniel J. Hill, Alan M. Haywood, Paul J. Valdes, Jane E. Francis, Daniel J. Lunt, Bridget S. Wade, Vanessa C. Bowman 
E/O境界の全球の寒冷化には南極周局流が大きな役割を負っていたという説が提唱されている。モデルシミュレーションを用いて、当時の大陸配置的に南半球を取り巻く南極周局流が存在できなかったことが示唆。オーストラリア大陸がより北上し、Tasman海路が開けて初めて南極周局流が形成され始めたと考えられる。

Reversing climate warming by artificial atmospheric carbon-dioxide removal: Can a Holocene-like climate be restored?
Andrew H. MacDougall 
>関連した記事(Science#6163 "Editors' Choice")
Forward into the Past
過去へと進む
大気へのCO2排出が止んでも、それが気候に与える影響はしばらく止むことはない。現実的なCO2大気捕獲の地球工学によって、「気候を完新世の代表的な値に安定化させるにはどれほどの時間を要するか」を気候モデルを用いて評価したところ、産業革命前の気温に戻るのは、もっとも遅くて西暦3000年になることが計算された。さらに氷床量や海水準の回復には気温よりも多くの時間を要することが示された。従って、極端な地球工学を採用し大気中のCO2濃度を元に戻したとしても、少なくとも数百年間はその影響が残ることを示している。

Assessing the potential of calcium-based artificial ocean alkalinization to mitigate rising atmospheric CO2 and ocean acidification
Tatiana Ilyina, Dieter Wolf-Gladrow, Guy Munhoven, Christoph Heinze
石灰岩などを海に撒くことで海をよりアルカリ性にし、海洋酸性化を食い止めるという地球工学が提唱されている。モデルを用いて、そうしたアルカリ化の効果が確かにあり、大気中CO2濃度や海水pHが何もしない場合のレベルへと変化しないことが分かった。大規模に行った場合、産業革命以前の海水pHまで上昇させることが可能で、海によるCO2吸収能力も向上する。一方、小規模にやった場合には場所によっては海洋酸性化を打ち消すことができる。

Energy balance in a warm world without the ocean conveyor belt and sea ice
Aixue Hu, Gerald A. Meehl, Weiqing Han, Jianhua Lu, Warren G. Strand 
最も極端な温暖化シナリオでは、全球の平均温度は10度上昇し、北極の海氷は消滅し、海のコンベアベルトも崩壊すると思われる。そうした際には子午面方向に北向き熱輸送は60%低下することがモデルシミュレーションから示された。

2013年12月4日水曜日

新着論文(PNAS)

PNAS
☆12 November 2013; Vol. 110, No. 46
特になし

☆19 November 2013; Vol. 110, No. 47
特になし

☆26 November 2013; Vol. 110, No. 48
Letters
Oxygen isotope anomaly not present in water vapor from Alert, Canada
Martin F. Miller

Reply to Miller: Concerning the oxygen isotope anomaly observed in water vapor from Alert, Canada, and its stratospheric source
Ying Lin, Robert N. Clayton, Lin Huang, Noboru Nakamura, and James R. Lyons

Commentaries
Local diversity stays about the same, regional diversity increases, and global diversity declines
Chris D. Thomas
Vellend et al.の解説記事。

Reports
Microphysical effects determine macrophysical response for aerosol impacts on deep convective clouds <OPEN>
Jiwen Fan, L. Ruby Leung, Daniel Rosenfeld, Qian Chen, Zhanqing Li, Jinqiang Zhang, and Hongru Yan

Identifying external influences on global precipitation <OPEN>
Kate Marvel and Céline Bonfils

Global meta-analysis reveals no net change in local-scale plant biodiversity over time 
Mark Vellend, Lander Baeten, Isla H. Myers-Smith, Sarah C. Elmendorf, Robin Beauséjour, Carissa D. Brown, Pieter De Frenne, Kris Verheyen, and Sonja Wipf

☆3 December 2013; Vol. 110, No. 49
Commentaries
Forecasting long-term gas production from shale
Luis Cueto-Felgueroso and Ruben Juanes

Reports
Spontaneous abrupt climate change due to an atmospheric blocking–sea-ice–ocean feedback in an unforced climate model simulation
Sybren Drijfhout, Emily Gleeson, Henk A. Dijkstra, and Valerie Livina

Greenland ice sheet motion insensitive to exceptional meltwater forcing
Andrew J. Tedstone, Peter W. Nienow, Andrew J. Sole, Douglas W. F. Mair, Thomas R. Cowton, Ian D. Bartholomew, and Matt A. King

Arctic sea-ice decline archived by multicentury annual-resolution record from crustose coralline algal proxy
Jochen Halfar, Walter H. Adey, Andreas Kronz, Steffen Hetzinger, Evan Edinger, and William W. Fitzhugh
>関連した記事(Nature#7477 "RESEARCH HIGHLIGHTS")
Crusty alga uncovers sea-ice loss
固い藻類が海氷の消失を明らかにする
木の年輪のように、北極海の藻類は過去の気候記録を保存している。Clathromorphum compactumの年輪の厚さとMg/Ca(温度や光量に関係していると考えられる)から得られた646年間にわたる過去の温度記録から、最近のカナダ北極圏の海氷量は過去150年間で劇的に減少し、646年で最低の値となっていることが示された。現在、人工衛星によって海氷のモニタリングが行われているが、それはたかだか1970年代までしか遡れない。この大発見は、北極海の海氷の復元に新たな道を切り開くものとなると期待される。

Deep ocean communities impacted by changing climate over 24 y in the abyssal northeast Pacific Ocean <OPEN>
Kenneth L. Smith, Jr., Henry A. Ruhl, Mati Kahru, Christine L. Huffard, and Alana D. Sherman
深海底の生態系には表層の生物一次生産が重要な役割を負っているが、気候変化が深海にどのような影響を与えるかははっきりとしていない。太平洋北東部の深度4,000mにおける24年間にわたる粒子状有機炭素の供給量のモニタリングから、時折供給量が急激に増大することで、底層の食料が賄われていることが示された。表層の変化が深層にも及んだ結果と考えられ、全球の炭素収支を考える上でも重要な知見となるかもしれない。

2013年11月6日水曜日

新着論文(PNAS)

Proceedings of the National Academy of Sciences
☆15 October 2013; Vol. 110, No. 42
Letters (Online Only)
Does model-free forecasting really outperform the true model?
Florian Hartig and Carsten F. Dormann
Reply to Hartig and Dormann: The true model myth
Charles T. Perretti, Stephan B. Munch, and George Sugihara

Perspective
Hydrologic impacts of past shifts of Earth’s thermal equator offer insight into those to be produced by fossil fuel CO2
Wallace S. Broecker and Aaron E. Putnam

Research Articles
Historical warming reduced due to enhanced land carbon uptake <OPEN>
Elena Shevliakova, Ronald J. Stouffer, Sergey Malyshev, John P. Krasting, George C. Hurtt, and Stephen W. Pacala
>関連した記事(Nature#7469 "RESEARCH HIGHLIGHTS")
How plants helped Earth to stay cool
いかにして植物が地球を冷たく保つのを助けたのか
プリンストン大学の研究グループは地球システムモデル(ESM2G)を用いて、産業革命以降のCO2排出や土地利用の変化を再現した。「大気中CO2濃度の上昇が植物の生育を促進する」という効果を組み込んだところ、植物の炭素取り込みの促進なしには大気中CO2濃度がさらに85ppmほど増加していた(0.31℃の温暖化に寄与)可能性が示唆された。
>関連した記事(Science#6157 "Editors' Choice")
Historical Carbon Uptake
歴史的な炭素取り込み

Oxygen dynamics in the aftermath of the Great Oxidation of Earth’s atmosphere
Donald E. Canfield et al.

Source of the great A.D. 1257 mystery eruption unveiled, Samalas volcano, Rinjani Volcanic Complex, Indonesia <OPEN>
Franck Lavigne et al.

☆22 October 2013; Vol. 110, No. 43
Letters (Online Only)
African hominin stable isotopic data do not necessarily indicate grass consumption
Maelán Fontes-Villalba, Pedro Carrera-Bastos, and Loren Cordain

Reply to Fontes-Villalba et al.: On a reluctance to conjecture about animal food consumption
Matt Sponheimer, Zeresenay Alemseged, Thure E. Cerling, Frederick E. Grine, William H. Kimbel, Meave G. Leakey, Julia A. Lee-Thorp, Fredrick Kyalo Manthi, Kaye E. Reed, Bernard A. Wood, and Jonathan G. Wynn

Commentaries
More evidence for anthropogenic influence on climate change
Gerald R. North
Santer et al.の解説記事。

Research Articles
Holocene dynamics of the Florida Everglades with respect to climate, dustfall, and tropical storms
Paul H. Glaser, Barbara C. S. Hansen, Joe J. Donovan, Thomas J. Givnish, Craig A. Stricker, and John C. Volin

Delayed detection of climate mitigation benefits due to climate inertia and variability
Claudia Tebaldi and Pierre Friedlingstein
気候変化の緩和や或いは逆転が議論されているが、人為的な放射強制力を減少させたとしても、気候や炭素循環の慣性によって、すぐには効果が目に見える可能性は低い。地球システムモデルを用いて様々なシナリオのもとでそうした効果が見え始める年代を推定。RCP2.6シナリオの場合、排出ピークを越してから25-30年後であることが示された。

Human and natural influences on the changing thermal structure of the atmosphere
<OPEN>
Benjamin D. Santer, Jeffrey F. Painter, Céline Bonfils, Carl A. Mears, Susan Solomon, Tom M. L. Wigley, Peter J. Gleckler, Gavin A. Schmidt, Charles Doutriaux, Nathan P. Gillett, Karl E. Taylor, Peter W. Thorne, and Frank J. Wentz
人工衛星による観測記録から、モデルシミュレーションに頼らずに、人為起源の成層圏・対流圏の温度の変化が有為に見られた。

☆29 October 2013; Vol. 110, No. 44
Research Articles
Tales of volcanoes and El-Niño southern oscillations with the oxygen isotope anomaly of sulfate aerosol
Robina Shaheen, Mariana Abauanza, Teresa L. Jackson, Justin McCabe, Joel Savarino, and Mark H. Thiemens

Isotopic composition of atmospheric nitrate in a tropical marine boundary layer
Joel Savarino, Samuel Morin, Joseph Erbland, Francis Grannec, Matthew D. Patey, William Vicars, Becky Alexander, and Eric P. Achterberg

Measurements of methane emissions at natural gas production sites in the United States
David T. Allen, Vincent M. Torres, James Thomas, David W. Sullivan, Matthew Harrison, Al Hendler, Scott C. Herndon, Charles E. Kolb, Matthew P. Fraser, A. Daniel Hill, Brian K. Lamb, Jennifer Miskimins, Robert F. Sawyer, and John H. Seinfeld

☆5 November 2013; Vol. 110, No. 45
Letters (Online Only)
Younger Dryas impact model confuses comet facts, defies airburst physics
Mark Boslough, Alan W. Harris, Clark Chapman, and David Morrison

Reply to Boslough et al.: Decades of comet research counter their claims
William M. Napier, Ted E. Bunch, James P. Kennett, James H. Wittke, Kenneth B. Tankersley, Gunther Kletetschka, George A. Howard, and Allen West

Research Articles
Stratospheric water vapor feedback
A. E. Dessler, M. R. Schoeberl, T. Wang, S. M. Davis, and K. H. Rosenlof

Earth-viewing satellite perspectives on the Chelyabinsk meteor event <OPEN>
Steven D. Miller, William C. Straka III, A. Scott Bachmeier, Timothy J. Schmit, Philip T. Partain, and Yoo-Jeong Noh

Cyclic 100-ka (glacial-interglacial) migration of subseafloor redox zonation on the Peruvian shelf
Sergio Contreras, Patrick Meister, Bo Liu, Xavier Prieto-Mollar, Kai-Uwe Hinrichs, Arzhang Khalili, Timothy G. Ferdelman, Marcel M. M. Kuypers, and Bo Barker Jørgensen
ペルー沖で採取されたODP201 Site 1229の堆積物コアを用いて、堆積物中の微生物活動と気候変動との関係性を議論。

Increased dry-season length over southern Amazonia in recent decades and its implication for future climate projection <OPEN>
Rong Fu, Lei Yin, Wenhong Li, Paola A. Arias, Robert E. Dickinson, Lei Huang, Sudip Chakraborty, Katia Fernandes, Brant Liebmann, Rosie Fisher, and Ranga B. Myneni
1979年以来、アマゾン熱帯雨林南部の乾季が長くなっており、森林火災の継続期間も長くなっている。大気循環の変化によって、南半球の亜熱帯ジェットの位置が極側にシフトしていることが原因の一つと考えられている。しかしそれが人為起源の変化なのかはまだよく分かっていない。IPCC AR5の気候モデルでもまだうまく再現できておらず、その影響評価が過小評価されている可能性があり、今後よりいっそう研究する必要がある。

Long-term fate of nitrate fertilizer in agricultural soils <OPEN>
Mathieu Sebilo, Bernhard Mayer, Bernard Nicolardot, Gilles Pinay, and André Mariotti

Functional traits predict relationship between plant abundance dynamic and long-term climate warming <OPEN>
Nadejda A. Soudzilovskaia, Tatiana G. Elumeeva, Vladimir G. Onipchenko, Islam I. Shidakov, Fatima S. Salpagarova, Anzor B. Khubiev, Dzhamal K. Tekeev, and Johannes H. C. Cornelissen
気候変化に対する生態系の応答を正確に予測することが生態学の最大目標の一つである。植物をそれぞれの種ごとに考えるのではなく、一連の生態系機能(a set of functional traits)として捉えることで、気候変化が炭素・栄養塩循環に与える影響を予測する能力が高まると思われる。

2013年10月15日火曜日

新着論文(SR, Ncom, PNAS)

Scientific Reports <OPEN>
8 October 2013
How ecological restoration alters ecosystem services: an analysis of carbon sequestration in China's Loess Plateau
Xiaoming Feng, Bojie Fu, Nan Lu, Yuan Zeng & Bingfang Wu

The paradox of enrichment in phytoplankton by induced competitive interactions
Jerrold M. Tubay, Hiromu Ito, Takashi Uehara, Satoshi Kakishima, Satoru Morita, Tatsuya Togashi, Kei-ichi Tainaka, Mohan P. Niraula, Beatriz E. Casareto, Yoshimi Suzuki & Jin Yoshimura

Diesel exhaust rapidly degrades floral odours used by honeybees
Robbie D. Girling, Inka Lusebrink, Emily Farthing, Tracey A. Newman & Guy M. Poppy
>Nature姉妹紙 注目のハイライト
ディーゼル排ガス汚染でミツバチが花のにおいを認識しづらくなる

Anthropogenic noise causes body malformations and delays development in marine larvae
Natacha Aguilar de Soto, Natali Delorme, John Atkins, Sunkita Howard, James Williams & Mark Johnson

Ancient carbon from a melting glacier gives high 14C age in living pioneer invertebrates
Sigmund Hågvar & Mikael Ohlson


Proceedings of the National Academy of Sciences
8 October 2013; Vol. 110, No. 41
Letters (Online Only)
Cosmic impact or natural fires at the Allerød–Younger Dryas boundary: A matter of dating and calibration
Annelies van Hoesel, Wim Z. Hoek, Johannes van der Plicht, Gillian M. Pennock, and Martyn R. Drury

Reply to van Hoesel et al.: Impact-related Younger Dryas boundary nanodiamonds from The Netherlands
James H. Wittke, Ted E. Bunch, James P. Kennett, Douglas J. Kennett, Brendan J. Culleton, Kenneth B. Tankersley, I. Randolph Daniel, Jr., Johan B. Kloosterman, Gunther Kletetschka, Allen West, and Richard B. Firestone

The Chobot site (Alberta, Canada) cannot provide evidence of a cosmic impact 12,800 y ago
John W. Ives and Duane Froese

Reply to Ives and Froese: Regarding the impact-related Younger Dryas boundary layer at Chobot site, Alberta, Canada
James H. Wittke, Ted E. Bunch, Kenneth B. Tankersley, I. Randolph Daniel, Jr., Johan B. Kloosterman, Gunther Kletetschka, Allen West, and Richard B. Firestone

Reports
Iceberg discharges of the last glacial period driven by oceanic circulation changes
Jorge Alvarez-Solas, Alexander Robinson, Marisa Montoya, and Catherine Ritz
これまで氷期の北大西洋における氷山流出イベントとIRDの堆積(ハインリッヒイベント)は氷床そのものの自励振動が原因と考えられてきたが、次第に海洋のフォーシングが重要であったことを示唆する証拠が得られつつある。モデルシミュレーションから、観測される海水温やIRDの分布をうまく再現できるような結果が得られたことから、海洋が重要な役割を負っていたことが示唆される。

Robust increases in severe thunderstorm environments in response to greenhouse forcing <OPEN>
Noah S. Diffenbaugh, Martin Scherer, and Robert J. Trapp
CMIP5のモデルシミュレーションから、アメリカ東部における雷雨の頻度が温暖化とともに増加することが示された。また大気の状態もより不安定になることから、竜巻の頻度も増すと思われる。

Benefits, costs, and livelihood implications of a regional payment for ecosystem service program <OPEN>
Hua Zheng, Brian E. Robinson, Yi-Cheng Liang, Stephen Polasky, Dong-Chun Ma, Feng-Chun Wang, Mary Ruckelshaus, Zhi-Yun Ouyang, and Gretchen C. Daily


Nature Communications
9 October 2013
First evidence of a 200-day non-stop flight in a bird
Felix Liechti, Willem Witvliet, Roger Weber and Erich Bächler
飛行には非常に多くのエネルギーを必要とすることから、多くの渡り鳥は地面で休む時間が多い。シロハラアマツバメ(Alpine swift; Tachymarptis melba)は200日間連続して飛行する能力を有することが明らかに。飛行しながら眠っているらしい。
>Nature姉妹紙 注目のハイライト
200日間ノンストップの高速飛翔

Enhanced biofuel production through coupled acetic acid and xylose consumption by engineered yeast
Na Wei, Josh Quarterman, Soo Rin Kim, Jamie H.D. Cate and Yong-Su Jin
>Nature姉妹紙 注目のハイライト
バイオ燃料の増産に役立つ方法

Exceptional fossil preservation demonstrates a new mode of axial skeleton elongation in early ray-finned fishes
Erin E. Maxwell, Heinz Furrer and Marcelo R. Sánchez-Villagra

Cobalt phosphate-modified barium-doped tantalum nitride nanorod photoanode with 1.5% solar energy conversion efficiency
Yanbo Li, Li Zhang, Almudena Torres-Pardo, Jose M. González-Calbet, Yanhang Ma, Peter Oleynikov, Osamu Terasaki, Shunsuke Asahina, Masahide Shima, Dongkyu Cha, Lan Zhao, Kazuhiro Takanabe, Jun Kubota and Kazunari Domen

2013年10月7日月曜日

新着論文(SR, PNAS, Ncom)

Scientific Reports
☆1 October 2013
High-resolution summer precipitation variations in the western Chinese Loess Plateau during the last glacial <OPEN>
Zhiguo Rao, Fahu Chen, Hai Cheng, Weiguo Liu, Guo'an Wang, Zhongping Lai & Jan Bloemendal
中国黄土平原から得られたレスのδ13C(降水量の指標)を用いて過去75kaの環境変動を復元。

Solar forcing of the Indian summer monsoon variability during the Ållerød period <OPEN>
Anil K. Gupta, Kuppusamy Mohan, Moumita Das & Raj K. Singh
アラビア海から採取された堆積物コア中のG. bulloidesの存在量(湧昇の指標)から過去14-8kaの高解像度記録を得た。特にB/Aに焦点を当てて解析したところ、13.5-13.3kaにピークを持つ寒冷化イベントが検出された。このときの記録をスペクトル解析したところ、208年の太陽活動の周期が確認された(de Vries / Suess cycle)。

Nature Communications
☆25 September 2013
Human impacts drive a global topographic signature in tree cover
Brody Sandel and Jens-Christian Svenning

☆1 October 2013
Regional population collapse followed initial agriculture booms in mid-Holocene Europe <OPEN>
Stephen Shennan, Sean S. Downey, Adrian Timpson, Kevan Edinborough, Sue Colledge, Tim Kerig, Katie Manning and Mark G. Thomas

Advancing plant phenology and reduced herbivore production in a terrestrial system associated with sea ice decline
Jeffrey T. Kerby and Eric Post

PNAS
☆24 September 2013(Vol. 110, No. 39)
Reports
Regional and seasonal response of a West Nile virus vector to climate change
Cory W. Morin and Andrew C. Comrie

Broad-scale predictability of carbohydrates and exopolymers in Antarctic and Arctic sea ice
Graham J. C. Underwood, Shazia N. Aslam, Christine Michel, Andrea Niemi, Louiza Norman, Klaus M. Meiners, Johanna Laybourn-Parry, Harriet Paterson, and David N. Thomas

☆1 October 2013(Vol. 110, No. 40)
Commentaries
Forecasting fisheries collapse
Steven D. Gaines and Christopher Costello

Reports
Evidence for a rapid release of carbon at the Paleocene-Eocene thermal maximum
James D. Wright and Morgan F. Schaller

Predicting overfishing and extinction threats in multispecies fisheries
Matthew G. Burgess, Stephen Polasky, and David Tilman

2013年9月22日日曜日

新着論文(PNAS, Ncom, SR)

PNAS
☆17 September 2013; Vol. 110, No. 38
Commentaries
Observational evidence supports the role of tropical cyclones in regulating climate
Ryan L. Sriver
Mei et al.の解説記事。
地球温暖化と熱帯低気圧の関係について。

Reports
Origin and provenance of spherules and magnetic grains at the Younger Dryas boundary
Yingzhe Wu, Mukul Sharma, Malcolm A. LeCompte, Mark N. Demitroff, and Joshua D. Landis
YDの原因として隕石衝突説が挙げられている。北米大陸各地で採取したYD境界の堆積物のオスミウム同位体(187Os/188Os)を報告。アリゾナ州・ミシガン州・ニューメキシコ・ニュージャージー州・オハイオ州は大陸地殻の値をとるが、ベルギーとペンシルベニア州のものは地球外物質と大陸地殻の混合した値を示す。ベルギーのものは怪しいが、ペンシルベニア州のものは2-5mm径のスフェリュールも含んでおり、イジェクタによるものと思われる。アメリカ北東部のGrenville Provinceが起源?

Sea surface height evidence for long-term warming effects of tropical cyclones on the ocean
Wei Mei, François Primeau, James C. McWilliams, and Claudia Pasquero
熱帯低気圧が通過した跡の海水の熱膨張(海面高度)を直接観測することによって、熱帯低気圧が海水温に与える影響を評価。1993-2009年にかけて熱帯域の温暖化の23倍という大きさで単位面積あたりの海表面を暖めていると考えられ、大気-海洋系の熱輸送(つまり気候)に影響していると思われる。温暖化によってサイクロンの強度は増すと思われ、それとサイクロンの位置のシフトによって、ますます海は暖まると思われる。

Model projections of atmospheric steering of Sandy-like superstorms
Elizabeth A. Barnes, Lorenzo M. Polvani, and Adam H. Sobel
地球温暖化とともにSandyのような大型熱帯低気圧がより頻発化するかどうかはまだはっきりとしていない。CMIP5のモデルから、Sandyをアメリカ東海岸へ押しやったような大気循環のパターンは頻度・持続期間ともに低下することが予測された。

End of the Little Ice Age in the Alps forced by industrial black carbon <OPEN>
Thomas H. Painter, Mark G. Flanner, Georg Kaser, Ben Marzeion, Richard A. VanCuren, and Waleed Abdalati
19世紀中頃以降ヨーロッパの山岳氷河は急速に後退しているが、その始まりにおいて産業から排出されたブラックカーボンが大きな役割を負っていたことが、アルプス山脈から得られたアイスコアから示された。ブラックカーボンによる放射強制力と氷河の質量収支のモデリングから、1900年には15m、1930年には30mに相当する量の水が失われたと推測され、氷河後退の観測事実とも整合的である。

Future reef decalcification under a business-as-usual CO2 emission scenario <OPEN>
Sophie G. Dove, David I. Kline, Olga Pantos, Florent E. Angly, Gene W. Tyson, and Ove Hoegh-Guldberg
 温暖化や海洋酸性化がサンゴ礁の脅威になると予測されているが、それは主に実験室で得られた知見をもとにしており、実際のフィールドで複数の変動要因が日周期・季節変動を伴ってどのようにサンゴ礁に影響するかを研究した例は多くない。
 グレートバリアリーフの生物を対象としたメソコスモCO2添加実験から、すべての変数を考慮すると、高い排出シナリオのもとでは石灰化速度は低下するが、軽減された排出シナリオのもとでは石灰化速度が増加する可能性があることが示された。どちらの場合も、サンゴの死亡率は増加し、一次生産量はほとんど変わらない可能性がある。


Nature Communications
☆18 September 2013
The tiger genome and comparative analysis with lion and snow leopard genomes <OPEN>
Yun Sung Cho et al.
>Nature姉妹紙 注目のハイライト
トラのゲノムに示された捕食への適応
>関連した記事(ナショナルジオグラフィック ニュース)
絶滅危惧種、シベリアトラのゲノム解読

Osmium isotope evidence for a large Late Triassic impact event <OPEN>
Honami Sato, Tetsuji Onoue, Tatsuo Nozaki and Katsuhiko Suzuki
>関連した記事(Yahooニュース)
巨大隕石落下の証拠発見=2.1億年前、岐阜と大分で―カナダにクレーター

Advection shapes Southern Ocean microbial assemblages independent of distance and environment effects
David Wilkins, Erik van Sebille, Stephen R. Rintoul, Federico M. Lauro and Ricardo Cavicchioli
南大洋の主要な水塊を採取し、微生物群集分布に対する移流の効果を推定。移流の距離と種の分別との間に正相関が確認され、移流が確かに微生物に影響を与えていることが示唆された。

Time-calibrated Milankovitch cycles for the late Permian <OPEN>
Huaichun Wu, Shihong Zhang, Linda A. Hinnov, Ganqing Jiang, Qinglai Feng, Haiyan Li and Tianshui Yang
 ミランコビッチ・サイクルで代表される地球の軌道要素については新生代と中生代のものしか分かっていない。軌道要素は年代決定の手法としても近年重要度を増してきている。
 中国南部で得られたペルム紀末の岩石に対するU-Pb年代と磁化率の変動で表される軌道要素との関係が調べられた。

Carbon precipitation from heavy hydrocarbon fluid in deep planetary interiors
Sergey S. Lobanov, Pei-Nan Chen, Xiao-Jia Chen, Chang-Sheng Zha, Konstantin D. Litasov, Ho-Kwang Mao and Alexander F. Goncharov
惑星内部の高温高圧状態に置ける炭素-水素基の化学反応性について。


Scientific Reports
☆17 September 2013
Testing the annual nature of speleothem banding <OPEN>
Chuan-Chou Shen, Ke Lin, Wuhui Duan, Xiuyang Jiang, Judson W. Partin, R. Lawrence Edwards, Hai Cheng & Ming Tan
しばしば鍾乳石は年縞を形成すると仮定されている。中国の仙人洞(Xianren Cave)から得られた鍾乳石の過去300年分の縞一つ一つを年代決定の精度±0.5年でU/Th年代測定したところ、その仮定が成り立っていないことが示された。偽の縞の存在や縞が消えていることによって、絶対年代が数年ずれることが分かった。

One hundred years of Arctic surface temperature variation due to anthropogenic influence <OPEN>
John C. Fyfe, Knut von Salzen, Nathan P. Gillett, Vivek K. Arora, Gregory M. Flato & Joseph R. McConnell
モデルを用いて1900年以降の数十年規模の北極圏の気温変動の原因を推定。温室効果ガス・エアロゾル・火山噴火による放射強制力でほとんどの変動を説明できることが示された。また感度実験から、自然の変動だけではそうした変動が生まれないことも分かった。

Size matters: implications of the loss of large individuals for ecosystem function <OPEN>
Alf Norkko, Anna Villnäs, Joanna Norkko, Sebastian Valanko & Conrad Pilditch

Glyphosate applications on arable fields considerably coincide with migrating amphibians <OPEN>
Gert Berger, Frieder Graef & Holger Pfeffer

Worldwide isotope ratios of the Fukushima release and early-phase external dose reconstruction <OPEN>
Kittisak Chaisan, Jim T. Smith, Peter Bossew, Gerald Kirchner & Gennady V. Laptev
福島第一原発事故の直後に世界中の大気へと拡散した放射性物質の挙動について。

2013年9月11日水曜日

新着論文(PNAS)

PNAS
☆27 August 2013; Vol. 110, No. 35
Commentaries
Hot climates, high sensitivity
R. T. Pierrehumbert
Caballero & Huberの解説記事。

Reports
Enhanced basal lubrication and the contribution of the Greenland ice sheet to future sea-level rise
Sarah R. Shannon et al.

State-dependent climate sensitivity in past warm climates and its implications for future climate projections <OPEN>
Rodrigo Caballero and Matthew Huber
古第三紀(Paleogene)初期の温度復元によって、気候感度の推定値の向上やCO2増加+温暖化に対するフィードバックメカニズムも考察することができる。古第三紀の温室状態のメカニズムをモデルを用いて検証。

Differential mobilization of terrestrial carbon pools in Eurasian Arctic river basins
Xiaojuan Feng et al.

Near-term climate mitigation by short-lived forcers <OPEN>
Steven J. Smith and Andrew Mizrahi
比較的大気中の滞留時間が短い気候変化の要因(メタンやブラックカーボンなど)の削減による影響を評価。炭素質エアロゾル排出やエアロゾルのフォーシングの不確実性から、これらの削減が近未来の気候変化緩和(near-term climate mitigation)にそれほど大きく寄与しないことが示された(2050年で0.04 - 0.35 ℃の温暖化の緩和)。
>関連した記事(Science#6149 "Editors' Choice")
Which Emissions to Reduce?
どの排出を減らすべき?
 長期間大気中に残留して温室効果を発揮するCO2に対し、滞留時間が短いメタンやブラックカーボンといった放射強制力(すなわち気候)に影響する排出をどのように・どういった比率で削減するかといった議論が活発になされている。
 気候モデルシミュレーションから、メタンやブラックカーボンの排出削減が2050年の温暖化緩和に対して従来考えられてきたよりもそれほど大きな効果がない(従来の推定値の半分程度)ことが示された。削減の効果がすぐに期待でき、またコストも大きくないことで注目を浴びていたが、温暖化の特効薬にはならなさそうである。

Neandertals made the first specialized bone tools in Europe <OPEN>
Marie Soressi et al.

Reconciling migration models to the Americas with the variation of North American native mitogenomes <OPEN>
Alessandro Achilli et al.


☆3 September 2013; Vol. 110, No. 36
Letters (Online Only)
Lack of chronological support for stepwise prehuman extinctions of Australian megafauna
Barry W. Brook et al.

Reply to Brook et al: No empirical evidence for human overkill of megafauna in Sahul
Stephen Wroe et al.

Commentaries
A cold, hard look at ancient oxygen
Boswell A. Wing

Reports
Surface chemistry allows for abiotic precipitation of dolomite at low temperature <OPEN>
Jennifer A. Roberts, Paul A. Kenward, David A. Fowle, Robert H. Goldstein, Luis A. González, and David S. Moore

Dynamic model constraints on oxygen-17 depletion in atmospheric O2 after a snowball Earth
Xiaobin Cao and Huiming Bao

Synchronous interhemispheric Holocene climate trends in the tropical Andes
Pratigya J. Polissar, Mark B. Abbott, Alexander P. Wolfe, Mathias Vuille, and Maximiliano Bezada


☆10 September 2013; Vol. 110, No. 37
Reports
Contribution of solar radiation to decadal temperature variability over land  <OPEN>
Kaicun Wang and Robert E. Dickinson

Tapping unsustainable groundwater stores for agricultural production in the High Plains Aquifer of Kansas, projections to 2110  <OPEN>
David R. Steward, Paul J. Bruss, Xiaoying Yang, Scott A. Staggenborg, Stephen M. Welch, and Michael D. Apley

2013年8月26日月曜日

新着論文(PNAS, SR, Ncom)

PNAS
☆20 August 2013; Vol. 110, No. 34
Commentaries
Rapid accumulation of committed sea-level rise from global warming
Benjamin H. Strauss

Reports
Minimum of the order parameter fluctuations of seismicity before major earthquakes in Japan
Nicholas V. Sarlis, Efthimios S. Skordas, Panayiotis A. Varotsos, Toshiyasu Nagao, Masashi Kamogawa, Haruo Tanaka, and Seiya Uyeda

Time-dependent climate sensitivity and the legacy of anthropogenic greenhouse gas emissions
Richard E. Zeebe
気候感度は時間スケールに依存すること、それを考える上で考慮すべき早い・短いフィードバック過程を紹介。今回用いられたモデルでは温暖化によるCO2の海水への溶解度の低下が考慮されており、温暖化の正のフィードバックとして働くことで、よりいっそう温暖化が長期化すること(23 - 165 kyr)、その結果氷床の融解と海水準上昇がより大きくなることが予想された。

The multimillennial sea-level commitment of global warming <OPEN>
Anders Levermann, Peter U. Clark, Ben Marzeion, Glenn A. Milne, David Pollard, Valentina Radic, and Alexander Robinson
温暖化による海水準上昇は温室効果ガス排出がなくなったとしても、炭素循環システムにおける大きな慣性によって将来も続くと思われる。しかし、異なる温暖化シナリオでどれほど海水準が上昇するかは不確かなままである。過去の海水準記録と物理モデルを用いて将来の海水準上昇を予測したところ、海の熱膨張によるものが0.4 m/℃、南極氷床の融解によるものが1.2 m/℃と推定された。これからの2,000年間の間に、おおよそ2.3 m/℃になると思われる。

Release of arsenic to deep groundwater in the Mekong Delta, Vietnam, linked to pumping-induced land subsidence <OPEN>
Laura E. Erban, Steven M. Gorelick, Howard A. Zebker, and Scott Fendorf
>関連した記事(Nature#7462 "RESEARCH HIGHLIGHTS")
Sinking ground poisons wells
沈む土地が井戸を毒する
東南アジアのヒ素汚染は一般的には150m以下の浅い井戸において発生しており、深い井戸は安全だとされていた。しかし、ベトナムにおける調査から、汚染が確認された。汚染地では1988年以降、地下水のくみ上げによって土地が27cm沈降しており、その結果汚染された地下水がより深部へと移動したのではないかと推定されている。

Scientific Reports
☆20 August 2013
New evidence for early presence of hominids in North China <OPEN>
Hong Ao et al.

Changes in the taste and textural attributes of apples in response to climate change <OPEN>
Toshihiko Sugiura, Hidekazu Ogawa, Noriaki Fukuda & Takaya Moriguchi
>関連した記事(Nature姉妹紙 注目のハイライト)
気候変動によるリンゴの味と食感の変化

New insights into hydrothermal vent processes in the unique shallow-submarine arc-volcano, Kolumbo (Santorini), Greece <OPEN>
Stephanos P. Kilias et al.

Nature Communications
☆21 August 2013
Marine protected area improves yield without disadvantaging fishers
Sven E. Kerwath, Henning Winker, Albrecht Götz and Colin G. Attwood
>関連した記事(Nature姉妹紙 注目のハイライト)
海洋保護区設定がもたらす利益

Estimating the tolerance of species to the effects of global environmental change
Serguei Saavedra, Rudolf P. Rohr, Vasilis Dakos and Jordi Bascompte
生物が絶滅する前にどれほど適応できるかを調べたところ、耐性は変化の方向に強く依存することが示された。

2013年8月19日月曜日

新着論文(Ncom, PNAS)

Nature Communications
☆14 August 2013
Forecasting flowering phenology under climate warming by modelling the regulatory dynamics of flowering-time genes
Akiko Satake, Tetsuhiro Kawagoe, Yukari Saburi, Yukako Chiba, Gen Sakurai and Hiroshi Kudoh
>関連した記事(Nature関連誌 注目のハイライト)
【生態】気候温暖化による開花期間の大幅短縮

Population structure determines functional differences among species and ecosystem processes
Volker H. W. Rudolf and Nick L. Rasmussen

Proceedings of the National Academy of Sciences
☆13 August 2013; Vol. 110, No. 33
Letters (Online Only)
Toba supereruption: Age and impact on East African ecosystems
Richard G. Roberts, Michael Storey, and Michael Haslam

Reply to Roberts et al.: A subdecadal record of paleoclimate around the Youngest Toba Tuff in Lake Malawi
Christine S. Lane, Ben T. Chorn, and Thomas C. Johnson

Why climate change will not dramatically decrease viticultural suitability in main wine-producing areas by 2050
Cornelis van Leeuwen, Hans R. Schultz, Iñaki Garcia de Cortazar-Atauri, Eric Duchêne, Nathalie Ollat, Philippe Pieri, Benjamin Bois, Jean-Pascal Goutouly, Hervé Quénol, Jean-Marc Touzard, Aureliano C. Malheiro, Luigi Bavaresco, and Serge Delrot

Reply to van Leeuwen et al.: Planning for agricultural adaptation to climate change and its consequences for conservation
Lee Hannah, Patrick R. Roehrdanz, Makihiko Ikegami, Anderson V. Shepard, M. Rebecca Shaw, Gary Tabor, Lu Zhi, Pablo A. Marquet, and Robert J. Hijmans

Commentaries
Modeling sardine and anchovy low-frequency variability
Salvador E. Lluch-Cota

Reports
Seismic constraints on rotation of Sun-like star and mass of exoplanet <OPEN>
Laurent Gizon et al.

Oxygen, ecology, and the Cambrian radiation of animals
Erik A. Sperling, Christina A. Frieder, Akkur V. Raman, Peter R. Girguis, Lisa A. Levin, and Andrew H. Knoll

Unexpectedly high indoor hydroxyl radical concentrations associated with nitrous acid <OPEN>
Elena Gómez Alvarez, Damien Amedro, Charbel Afif, Sasho Gligorovski, Coralie Schoemacker, Christa Fittschen, Jean-Francois Doussin, and Henri Wortham

Reproductive aging patterns in primates reveal that humans are distinct <OPEN>
Susan C. Alberts, Jeanne Altmann, Diane K. Brockman, Marina Cords, Linda M. Fedigan, Anne Pusey, Tara S. Stoinski, Karen B. Strier, William F. Morris, and Anne M. Bronikowski

Agent-based Bayesian approach to monitoring the progress of invasive species eradication programs <OPEN>
Jonathan M. Keith and Daniel Spring

Community-level phenological response to climate change
Otso Ovaskainen, Svetlana Skorokhodova, Marina Yakovleva, Alexander Sukhov, Anatoliy Kutenkov, Nadezhda Kutenkova, Anatoliy Shcherbakov, Evegeniy Meyke, and Maria del Mar Delgado
97種の植物、78種の鳥、10種のは虫類・両生類、19種の昆虫類、9種の真菌類に対してロシアにて行われた40年間に及ぶ生物季節学的なモニタリングの結果について。それぞれの種は異なる早さで気候変化に対して季節学を変化させており、それはそれぞれが異なる気候要因(温度・降水・降雪など)に対して応答している結果であると思われる。鳥と昆虫は短期間の気候イベントに敏感に応答するが、植物・は虫類・両生類・真菌類の多くはより長い時間スケールの変化に影響を受けている。それぞれの年々変動は同調しており、従来考えられていたよりは季節学的な不一致は起きないかもしれない。

2013年8月9日金曜日

新着論文(PNAS, Geology)

PNAS
☆6 August 2013; Vol. 110, No. 32
Letters (Online Only)
Interpreting the evidence for middle Holocene gene flow from India to Australia
Michael Holton Price and Douglas W. Bird

Reply to Price and Bird: No inconsistency between the date of gene flow from India and the Australian archaeological record
Irina Pugach and Mark Stoneking

Commentaries
Air pollution and life expectancy in China and beyond
C. Arden Pope III and Douglas W. Dockery

Articles
Large Pt anomaly in the Greenland ice core points to a cataclysm at the onset of Younger Dryas
Michail I. Petaev, Shichun Huang, Stein B. Jacobsen, and Alan Zindler
YDの原因の仮説として、隕石衝突が寒冷化を招いたとする説がある。GISP2アイスコアの元素分析から、B/A-YD境界においてイリジウム(Ir)のアノマリは見られないが、プラチナ(Pt)のアノマリが見られることが分かった。そのソースは依然不確かであるが、マントルやコンドライト隕石由来ではなさそうである。他の証拠も併せて考えると地球外からもたらされたPtではありそうだが、鉄に枯渇した分化が進んだ隕石が候補としては有力で、そうした隕石がエアバーストや大規模火災をもたらすほどの爆発を生じたとは考えにくい。

Evidence on the impact of sustained exposure to air pollution on life expectancy from China’s Huai River policy
Yuyu Chen, Avraham Ebenstein, Michael Greenstone, and Hongbin Li
>関連した記事(Science#6144 "Editors' Choice")
Unintended Consequences
意図せぬ結果
中国の淮河(River Haui)の南北で空気中の微小粒子の量が激変することが示された。発展が遅れた北側で600 mg/m3、南側で400 mg/m3となった。さらに悪いことに、北側の寿命は南側に比べて約5年短くなると推定されている。呼吸器系の疾患が原因。
>関連した記事(朝日新聞)
中国の大気汚染、南北差くっきり 淮河を境に寿命にも差

Recent burning of boreal forests exceeds fire regime limits of the past 10,000 years
Ryan Kelly, Melissa L. Chipman, Philip E. Higuera, Ivanka Stefanova, Linda B. Brubaker, and Feng Sheng Hu
北半球高緯度域の森林火災の周期は通常数十年〜数百年と長いため、自然変動と人為的な気候変化の結果とを見分けることは難しい。アラスカにおける14カ所の湖で採取された堆積物コア中の木炭の記録から、過去10kaの森林火災の変動を復元。中世気候変調期には現在と同じようなレジームになったが、燃えにくい植生が分布したことで森林火災はそれほど頻発していなかった。最近10年間は特に森林火災の頻度が大きいことが示されたが、植生フィードバックによって温暖化してもわりと安定する可能性がある。

Variations in atmospheric CO2 growth rates coupled with tropical temperature
Weile Wang, Philippe Ciais, Ramakrishna R. Nemani, Josep G. Canadell, Shilong Piao, Stephen Sitch, Michael A. White, Hirofumi Hashimoto, Cristina Milesi, and Ranga B. Myneni
ENSOは大気中CO2濃度にも影響していると考えられている。1959-2011年の赤道域の地上気温とCO2濃度の増加率の年々変動の間に有為な相関が見られた。赤道域が1℃変動すると3.5 ± 0.6 PgCのCO2濃度の上昇率の変動が生じる。一方で降水量変動との相関は確認されなかった。他の変動要因(火山噴火など)によっても関係性は影響を受けるものの、そうした短期的なイベントからの回復は早く、過去50年間についてはかなり厳密であると考えられる。

Geology
☆1 September 2013; Vol. 41, No. 9 
Forum
Onset of North Atlantic Deep Water production coincident with inception of the Cenozoic global cooling trend: COMMENT
Martyn Stoker, Alick Leslie, Kevin Smith, Jana Ólavsdóttir, Howard Johnson, and Jan Sverre Laberg

Onset of North Atlantic Deep Water production coincident with inception of the Cenozoic global cooling trend: REPLY
Michael W. Hohbein, Philip F. Sexton, and Joseph A. Cartwright

No gap in the Middle Permian record of terrestrial vertebrates: COMMENT
Spencer G. Lucas

No gap in the Middle Permian record of terrestrial vertebrates: REPLY
Michael J. Benton

Peneplain formation in southern Tibet predates the India-Asia collision and plateau uplift: COMMENT
Yuntao Tian, Barry P. Kohn, Andrew J.W. Gleadow, and Shengbiao Hu

Peneplain formation in southern Tibet predates the India-Asia collision and plateau uplift: REPLY
Ralf Hetzel, István Dunkl, Vicky Haider, Marcus Strobl, Hilmar von Eynatten, Lin Ding, and Dirk Frei

The oldest evidence of bioturbation on Earth: COMMENT
J.A. Gámez Vintaned and A.Yu. Zhuravlev

The oldest evidence of bioturbation on Earth: REPLY
Vladimir Rogov, Vasiliy Marusin, Natalia Bykova, Yuriy Goy, Konstantin Nagovitsin, Boris Kochnev, Galina Karlova, and Dmitriy Grazhdankin

Articles
A potential barrier to deep Antarctic circumpolar flow until the late Miocene?
I.W.D. Dalziel, L.A. Lawver, J.A. Pearce, P.F. Barker, A.R. Hastie, D.N. Barfod, H-W. Schenke, and M.B. Davis

Elevated pCO2 leading to Late Triassic extinction, persistent photic zone euxinia, and rising sea levels
Caroline M.B. Jaraula, Kliti Grice, Richard J. Twitchett, Michael E. Böttcher, Pierre LeMetayer, Apratim G. Dastidar, and L. Felipe Opazo

Carbon cycle feedbacks during the Oligocene-Miocene transient glaciation
Elaine M. Mawbey and Caroline H. Lear

Molybdenum isotopic evidence for oxic marine conditions during the latest Permian extinction
Bernadette C. Proemse, Stephen E. Grasby, M.E. Wieser, B. Mayer, and B. Beauchamp

Holocene sea-level change derived from microbial mats
Daniel Livsey and Alexander R. Simms

Sea-level–induced seismicity and submarine landslide occurrence
Daniel S. Brothers, Karen M. Luttrell, and Jason D. Chaytor

Massive Cretaceous-Paleogene boundary deposit, deep-water Gulf of Mexico: New evidence for widespread Chicxulub-induced slope failure
Richard A. Denne, Erik D. Scott, David P. Eickhoff, James S. Kaiser, Ronald J. Hill, and Joan M. Spaw

Variation of East Asian monsoon precipitation during the past 21 k.y. and potential CO2 forcing
Huayu Lu, Shuangwen Yi, Zhengyu Liu, Joseph A. Mason, Dabang Jiang, Jun Cheng, Thomas Stevens, Zhiwei Xu, Enlou Zhang, Liya Jin, Zhaohui Zhang, Zhengtang Guo, Yi Wang, and Bette Otto-Bliesner
中国レス平原の堆積物を用いて過去21kaの東アジアモンスーンを復元。21-8kaにかけての減少が見られ、降水量が最大となるのは8-3kaであることが分かった。おそらくCO2が主要因となった北半球の温度変化とITCZの位置の変化に対応していると思われる。

CO2 degassing from hydrothermal vents at Kolumbo submarine volcano, Greece, and the accumulation of acidic crater water
Steven Carey, Paraskevi Nomikou, Katy Croff Bell, Marvin Lilley, John Lupton, Chris Roman, Eleni Stathopoulou, Konstantina Bejelou, and Robert Ballard
地中海Aegean Seaに存在するKolumbo海底クレーターには濃いCO2をもった高温の地下水が漏れ出している。そうした水がクレーターの上10mまで浸透しており(海面からは500mの深さ)、密度が大きいため酸性化した海水(pH~5.0)がクレーター内部を浸していると思われる。熱水ベントの周囲の堆積物は炭酸塩に枯渇し、大型生物は見られない。

Research Focus
A different ocean acidification hazard—The Kolumbo submarine volcano example
Peter G. Brewer
Carey et al.の解説記事。
海洋酸性化や海底CO2貯留を研究する地球化学者にとって、非常にユニークな研究対象地が地中海で確認された。Kolumbo海底クレーターは浅く、クレーター内部を酸性化した海水が覆っている。この海底火山はAD1650頃に噴火し、70人の被害を招いた。その後Santoriniに住む人々は増加したため、火山の安定性やCO2の漏れ出しが招く自然災害(カメルーンの湖からのCO2の漏れ出しによる大量窒息死事件などとの類似)という観点でも関心を集めている。
[以下は引用文]
Detailed knowledge of the geochemistry of CO2, the signature molecule of the 21st century, is a modern day requirement for almost all geochemists. Concerns over CO2 driven contemporary climate change, its relationship to past climates in Earth history, skills required for geologic CO2 sequestration, and the rapid emergence of ocean acidification as an environmental threat are all prime subject matter for the literate geoscientist today.

2013年7月31日水曜日

新着論文(Geology, PNAS)

Geology
☆1 August 2013; Vol. 41, No. 8
Articles
Concordant monsoon-driven postglacial hydrological changes in peat and stalagmite records and their impacts on prehistoric cultures in central China
Shucheng Xie, Richard P. Evershed, Xianyu Huang, Zongmin Zhu, Richard D. Pancost, Philip A. Meyers, Linfeng Gong, Chaoyong Hu, Junhua Huang, Shihong Zhang, Yansheng Gu, and Junying Zhu

Intensified Southern Hemisphere Westerlies regulated atmospheric CO2 during the last deglaciation
C. Mayr, A. Lücke, S. Wagner, H. Wissel, C. Ohlendorf, T. Haberzettl, M. Oehlerich, F. Schäbitz, M. Wille, J. Zhu, and B. Zolitschka
南米パタゴニアで得られた湖の堆積物コア中の植物残骸のδ18Oなどを用いて偏西風の位置や強度を復元。13.4-11.3 ka (YD頃)にもっとも52ºS(現在の偏西風の中心位置)の偏西風の強度が大きかったことが分かった。偏西風の位置の変化が南大洋のCO2の気体交換を促進したという説と整合的である。

Magnetostratigraphic determination of the age of ancient Lake Qinghai, and record of the East Asian monsoon since 4.63 Ma
Chaofeng Fu, Zhisheng An, Xiaoke Qiang, Jan Bloemendal, Yougui Song, and Hong Chang

The anatomy of long-term warming since 15 ka in New Zealand based on net glacier snowline rise
Michael R. Kaplan, Joerg M. Schaefer, George H. Denton, Alice M. Doughty, David J.A. Barrell, Trevor J.H. Chinn, Aaron E. Putnam, Bjørn G. Andersen, Andrew Mackintosh, Robert C. Finkel, Roseanne Schwartz, and Brian Anderson
10Be表面照射年代、雪線高度の復元と数値シミュレーションから後氷期から完新世にかけて(15ka〜現在)のニュージーランドの山岳部の気候変動を復元。ACRのときにもっとも氷河が前進していた。そしてそのご完新世へと向けて後退した。モデルから、ACRの時の気温は1.8 - 2.6 ℃寒冷で、降水量は現在とほとんど同じであったと推定される。 ACRののち、雪線は100m上昇したと考えられる。

Tsunami recurrence revealed by Porites coral boulders in the southern Ryukyu Islands, Japan
Daisuke Araoka, Yusuke Yokoyama, Atsushi Suzuki, Kazuhisa Goto, Kunimasa Miyagi, Keitaro Miyazawa, Hiroyuki Matsuzaki, and Hodaka Kawahata
川幡研D3荒岡さんの修士研究の成果!
琉球列島の沿岸部に打ち上げられた浸食を受けていないハマサンゴの放射性炭素年代測定から、過去の津波のタイミングを推定。2,400年前から現在にかけて複数回の津波を経験しており、その再来周期はおおよそ150-400年であった。津波石としてはおそらく世界最大のハマサンゴ(直径9m)はAD1771の明和津波の際のものと思われる。複数の試料について年代測定を行うことで、過去の津波の復元の信頼性が増すと思われる。

Dynamic polar climates in a greenhouse world: Evidence from clumped isotope thermometry of Early Cretaceous belemnites
Gregory D. Price and Benjamin H. Passey
当時亜寒帯圏であった白亜紀の地層(約145-134Ma)に含まれるベレムナイトのClumped isotope(Δ47)を用いて北極圏の水温を推定したところ、おおよそ10-20℃という値が得られた。当時は温室効果状態で、緯度方向の温度傾度が小さかったと考えられる。Valanginian後期(134Ma)には水温が融点近くにまで低下したことが示唆されることから、極域に氷があった可能性が示唆される。したがって、極域の気候が温室状態にあってもダイナミックに変動していたことが示唆される。

Research Focus
The ephemeral life of a salt marsh
Sergio Fagherazzi


PNAS
☆23 July 2013; Vol. 110, No. 30
Letters (Online Only)
Valuable oil sands environmental research raises several questions
Steve E. Hrudey

Reply to Hrudey: Tracking the extent of oil sands airborne pollution
Joshua Kurek, Jane L. Kirk, Derek C. G. Muir, Xiaowa Wang, Marlene S. Evans, and John P. Smol

Opinion
Transdisciplinary electric power grid science
Charles D. Brummitt, Paul D. H. Hines, Ian Dobson, Cristopher Moore, and Raissa M. D'Souza

Commentaries
Insight into the unknown marine virus majority
Alexander I. Culley

Articles
Comparison of geomechanical deformation induced by megatonne-scale CO2 storage at Sleipner, Weyburn, and In Salah
James P. Verdon, J.-Michael Kendall, Anna L. Stork, R. Andy Chadwick, Don J. White, and Rob C. Bissell

Downscaling CMIP5 climate models shows increased tropical cyclone activity over the 21st century
Kerry A. Emanuel
CMIP5のシミュレーション結果を解析し、熱帯低気圧のこれまでの数と今後について評価。21世紀にはほとんどの地域で熱帯低気圧の発生頻度が増すことが予測された。最大風速で計られる熱帯低気圧の強度も増すことが示された。もっとも顕著なのは北太平洋の西部であった。

Evidence for a water system transition beneath Thwaites Glacier, West Antarctica
Dustin M. Schroeder, Donald D. Blankenship, and Duncan A. Young
西南極氷床において海へと注ぐThwaites氷河は世界でもっとも大きく、そして急速に変化する氷河の一つである。レーダーの反射角を利用した航空観測から氷の底の水循環の範囲と状態を評価した。氷底水とその上に横たわる氷河との間にはフィードバックが存在し、それが接地点の後退を誘発する可能性がある。

Economic repercussions of fisheries-induced evolution
Anne Maria Eikeset, Andries Richter, Erin S. Dunlop, Ulf Dieckmann, and Nils Chr. Stenseth

Genome of a SAR116 bacteriophage shows the prevalence of this phage type in the oceans
Ilnam Kang, Hyun-Myung Oh, Dongmin Kang, and Jang-Cheon Cho

Primary endosymbiosis events date to the later Proterozoic with cross-calibrated phylogenetic dating of duplicated ATPase proteins
Patrick M. Shih and Nicholas J. Matzke

☆30 July 2013; Vol. 110, No. 31
Letters (Online Only)
Declining snow cover may affect spring phenological trend on the Tibetan Plateau
Tao Wang, Shushi Peng, Xin Lin, and Jinfeng Chang

Reply to Wang et al.: Snow cover and air temperature affect the rate of changes in spring phenology in the Tibetan Plateau
Jinwei Dong, Geli Zhang, Yangjian Zhang, and Xiangming Xiao

Improved empirical tests of area-heterogeneity tradeoffs
Jofre Carnicer, Lluís Brotons, Sergi Herrando, and Daniel Sol

Reply to Carnicer et al.: Environmental heterogeneity reduces breeding bird richness in Catalonia by increasing extinction rates
Omri Allouche, Michael Kalyuzhny, Gregorio Moreno-Rueda, Manuel Pizarro, and Ronen Kadmon

Cultivated hay and fallow/idle cropland confound analysis of grassland conversion in the Western Corn Belt
Keith L. Kline, Nagendra Singh, and Virginia H. Dale

Reply to Kline et al.: Cropland data layer provides a valid assessment of recent grassland conversion in the Western Corn Belt
Christopher K. Wright and Michael C. Wimberly

Perspective
The case for distributed irrigation as a development priority in sub-Saharan Africa
Jennifer A. Burney, Rosamond L. Naylor, and Sandra L. Postel

Articles
Physical evidence of predatory behavior in Tyrannosaurus rex
Robert A. DePalma II, David A. Burnham, Larry D. Martin, Bruce M. Rothschild, and Peter L. Larson

Export of submicron particulate organic matter to mesopelagic depth in an oligotrophic gyre
Hilary G. Close, Sunita R. Shah, Anitra E. Ingalls, Aaron F. Diefendorf, Eoin L. Brodie, Roberta L. Hansman, Katherine H. Freeman, Lihini I. Aluwihare, and Ann Pearson
 世界の海の6割は貧栄養の亜熱帯循環であり、そこに住む生物としてはシアノバクテリアやピコ真核生物藻類を含む、ピコ植物プランクトンが支配的である。彼らは炭素循環において重要であると認識されているものの、その小ささから有機物輸送への寄与については議論が続いている。将来こうした貧栄養の海域は拡大すると考えられており、その理解は重要である。
 北太平洋の亜熱帯循環で採取された脂質の炭素安定同位体・放射性炭素の測定などから、表層水においては、サブミクロン粒子状有機炭素(POM)の脂質が懸濁POMとは異なる性質を持っていることが示された。こうした物質が貧栄養海域の生物ポンプにおいて重要であることが示唆される。

Reducing spread in climate model projections of a September ice-free Arctic
Jiping Liu, Mirong Song, Radley M. Horton, and Yongyun Hu
CMIP5のモデルシミュレーション結果を用いて、21世紀の北極海の海氷量の変化を推定。30のモデル結果から、9月の夏の海氷量が消失するタイミングに大きなばらつきがあることが分かり、初期条件として用いている大気の構成要素が異なることが原因の大半を占めていると思われる。30のモデル結果のうち尤もらしいものを抽出する2つの方法から、高い排出シナリオのもとでは2040年代中頃には夏の海氷範囲が170万平方kmまで低下し、2054-58年には消失することが示された。中程度の排出シナリオのもとでは2060年代初頭に170万平方kmに達し、その後そのままの状態が維持されることが示された。
>関連した記事(Nature#7459 "RESEARCH HIGHLIGHTS")
Ice-free Arctic predicted
氷のない北極が予想された
地球温暖化によって北極海の海氷が急速に後退している。30の気候モデルが予想している北極海の夏の海氷量を評価したところ、中程度の排出シナリオ(RCP4.5)の下では2060年には2012年比で50%低下することが予想された。さらに多くの排出シナリオ(RCP8.5)では2050年代には消失する(100万km2以下)と予想された。

Joint CO2 and CH4 accountability for global warming
Kirk R. Smith, Manish A. Desai, Jamesine V. Rogers, and Richard A. Houghton
排出されたメタンやCO2に対するtransparent climate debt index(透明性のある気候負債指数?)という新たな概念を提案。IPCC AR4の重み関数(impulse response function)を用いて、2005年当時で大気に残留しているメタンとCO2を205の国々がそれぞれどれほど排出したかを推定。例えば、オーストラリアはメタンの排出がアメリカよりも大きく(アメリカは世界最大のCO2排出国)、負債が大きいことなどが示された。先進国と途上国の負債の大きさは縮まっているものの、依然として大きい。
メタンとCO2を合わせた負債は上から、アメリカ(18.4)、中国(13.4)、ロシア(8.0)、インド(5.3)、ドイツ(3.5)、ブラジル(3.0)、日本(2.9)、イギリス(2.3)、ウクライナ(2.0)、カナダ(1.8)、その他(39.3)となっている。

Stone tools and foraging in northern Madagascar challenge Holocene extinction models
Robert E. Dewar, Chantal Radimilahy, Henry T. Wright, Zenobia Jacobs, Gwendolyn O. Kelly, and Francesco Berna

Crop manuring and intensive land management by Europe’s first farmers
Amy Bogaard, Rebecca Fraser, Tim H. E. Heaton, Michael Wallace, Petra Vaiglova, Michael Charles, Glynis Jones, Richard P. Evershed, Amy K. Styring, Niels H. Andersen, Rose-Marie Arbogast, László Bartosiewicz, Armelle Gardeisen, Marie Kanstrup, Ursula Maier, Elena Marinova, Lazar Ninov, Marguerita Schäfer, and Elisabeth Stephan

Uncovering archaeological landscapes at Angkor using lidar
Damian H. Evans, Roland J. Fletcher, Christophe Pottier, Jean-Baptiste Chevance, Dominique Soutif, Boun Suy Tan, Sokrithy Im, Darith Ea, Tina Tin, Samnang Kim, Christopher Cromarty, Stéphane De Greef, Kasper Hanus, Pierre Bâty, Robert Kuszinger, Ichita Shimoda, and Glenn Boornazian
>関連した記事(Science#6140 "News of the Week")
New Treasures at Angkor Wat
アンコール・ワットの新しいお宝
航空機を用いたレーザー観測から、世界最大の宗教構造物であるアンコール・ワットの周辺に中世の大都市が存在した可能性が明らかに。
>より詳細な記事
The Hidden City of Angkor Wat
Richard Stone

Species–fragmented area relationship
Ilkka Hanski, Gustavo A. Zurita, M. Isabel Bellocq, and Joel Rybicki

Community dynamics and ecosystem simplification in a high-CO2 ocean 
Kristy J. Kroeker, Maria Cristina Gambi, and Fiorenza Micheli
全球的な環境変化が生態系への擾乱レジームを変化させる可能性が認識されているが、その理解は不足している。火山性のCO2が漏れ出している酸性化した海域で、一度生物を排除してからその後の回復過程をモニタリングした。海洋酸性化によって、生物の多様性が藻類が支配的な単一的なものになることが示された(ウニの補食は減少)。従って、環境変化が起きると、生物コミュニティーの力学の変化を通して、生態系の簡素化が起き、機能的な多様性と生態系機能に影響することが示された。
>関連した記事(redOrbit)
Ocean acidification has transformed delicate ecosystem
Brett Smith
>関連した論文
Ocean acidification causes ecosystem shifts via altered competitive interactions
海洋酸性化が競争の相互作用の変化を介して生態系のシフトを引き起こす
Kristy J. Kroeker, Fiorenza Micheli & Maria Cristina Gambi
Nature Climate Change 3, 156-159 (2013)
「種間の相互作用が海洋酸性化の個々の生物への影響をさらに弱める・悪化させる」という仮説を検証することを試みた。低いpHでははじめ石灰化生物が海草類と同程度の速度で成長するが、その後海草類のほうがよりよく成長することが示された。海草類へのシフトは野外でも実際に確認されており、海洋酸性化に対する個々の生物の生理学的な応答が相互作用して、集団間の競争力のバランスが変化することで、生態系全体のシフトへと繋がることが示された。

Determinants of plant establishment success in a multispecies introduction experiment with native and alien species
Anne Kempel, Thomas Chrobock, Markus Fischer, Rudolf Philippe Rohr, and Mark van Kleunen

Patterns of new versus recycled primary production in the terrestrial biosphere
Cory C. Cleveland, Benjamin Z. Houlton, W. Kolby Smith, Alison R. Marklein, Sasha C. Reed, William Parton, Stephen J. Del Grosso, and Steven W. Running

Phylogeny and tempo of diversification in the superradiation of spiny-rayed fishes
Thomas J. Near, Alex Dornburg, Ron I. Eytan, Benjamin P. Keck, W. Leo Smith, Kristen L. Kuhn, Jon A. Moore, Samantha A. Price, Frank T. Burbrink, Matt Friedman, and Peter C. Wainwright

2013年7月22日月曜日

新着論文(PNAS, Ncom, SR)

Proceedings of the National Academy of Sciences
16 July 2013; Vol. 110, No. 29

Commentaries
Reaping the benefits of renewables in a nonoptimal world
Ottmar Edenhofer, Brigitte Knopf, and Gunnar Luderer

North Africans traveling north
Karl Skorecki and Doron M. Behar

Reports
Mn(II,III) oxidation and MnO2 mineralization by an expressed bacterial multicopper oxidase
Cristina N. Butterfield, Alexandra V. Soldatova, Sung-Woo Lee, Thomas G. Spiro, and Bradley M. Tebo

Bomb-curve radiocarbon measurement of recent biologic tissues and applications to wildlife forensics and stable isotope (paleo)ecology
Kevin T. Uno, Jay Quade, Daniel C. Fisher, George Wittemyer, Iain Douglas-Hamilton, Samuel Andanje, Patrick Omondi, Moses Litoroh, and Thure E. Cerling
東アフリカで採取された29の(年代が既知の)草食動物遺骸(歯、象牙、毛、角など)と植物組織について放射性炭素年代測定を行った。1955年以降の試料であれば、0.3-1.3年という精度で年代決定が可能であることが示された。また象牙や歯の成長速度や成長様式を推定するためにより高解像度の分析も行われた。ワシントン条約(CITES)で禁止されている密輸の抑制にもbom-14Cを用いた手法が役に立つかもしれない。
>関連した記事(Nature#7457 "RESEARCH HIGHLIGHTS")
Nuclear bombs mark tusks and teeth
核爆弾が象牙と歯に印をつける
1950-60年代に行われた大気中核実験によって生じた人為起源の放射性炭素(bomb-14C)は植物や動物の身体に取り込まれている。象牙、象の歯、カバの犬歯などの放射性炭素を測定することで、その動物が生きていた年代を特定でき、密輸禁止法(anti-poaching law)が制定された後に殺されたかどうかを調べることもできる。また安定同位体(δ13C)からは食べていた植物のタイプを推定することが可能である。

Improved El Niño forecasting by cooperativity detection
Josef Ludescher, Avi Gozolchiani, Mikhail I. Bogachev, Armin Bunde, Shlomo Havlin, and Hans Joachim Schellnhuber

Size distribution dynamics reveal particle-phase chemistry in organic aerosol formation
Manabu Shiraiwa, Lindsay D. Yee, Katherine A. Schilling, Christine L. Loza, Jill S. Craven, Andreas Zuend, Paul J. Ziemann, and John H. Seinfeld

Earliest floral grave lining from 13,700–11,700-y-old Natufian burials at Raqefet Cave, Mt. Carmel, Israel
Dani Nadel, Avinoam Danin, Robert C. Power, Arlene M. Rosen, Fanny Bocquentin, Alexander Tsatskin, Danny Rosenberg, Reuven Yeshurun, Lior Weissbrod, Noemi R. Rebollo, Omry Barzilai, and Elisabetta Boaretto
>関連した記事(ナショナルジオグラフィック)
墓地に花を飾った最古の例、イスラエル

Gene flow from North Africa contributes to differential human genetic diversity in southern Europe
Laura R. Botigué, Brenna M. Henn, Simon Gravel, Brian K. Maples, Christopher R. Gignoux, Erik Corona, Gil Atzmon, Edward Burns, Harry Ostrer, Carlos Flores, Jaume Bertranpetit, David Comas, and Carlos D. Bustamante

Regional variations in the health, environmental, and climate benefits of wind and solar generation
Kyle Siler-Evans, Inês Lima Azevedo, M. Granger Morgan, and Jay Apt

Targeting global conservation funding to limit immediate biodiversity declines
Anthony Waldron, Arne O. Mooers, Daniel C. Miller, Nate Nibbelink, David Redding, Tyler S. Kuhn, J. Timmons Roberts, and John L. Gittleman

Spatial interactions among ecosystem services in an urbanizing agricultural watershed
Jiangxiao Qiu and Monica G. Turner

Phase separation explains a new class of self-organized spatial patterns in ecological systems
Quan-Xing Liu, Arjen Doelman, Vivi Rottschäfer, Monique de Jager, Peter M. J. Herman, Max Rietkerk, and Johan van de Koppel

Nutrient enrichment, biodiversity loss, and consequent declines in ecosystem productivity
Forest Isbell, Peter B. Reich, David Tilman, Sarah E. Hobbie, Stephen Polasky, and Seth Binder


Nature Communications
17 July 2013

Flow velocities of Alaskan glaciers
Evan W. Burgess, Richard R. Forster and Christopher F. Larsen
氷河融解においては、表面の融解よりも海水面における潮汐作用による削り(tidewater calving)による質量損失が大きい。アラスカ中央部における調査から、氷河流出速度の包括的なマッピングを試みた。下流へのフラックスの大部分は少数の沿岸部の氷河が担っており、全体の36%の氷損失を削り(calving)が担っていることが示された(17.1 Gt/yr)。

Scientific Reports
16 July 2013

The potential for carbon sequestration in Australian agricultural soils is technically and economically limited
Shu Kee Lam, Deli Chen, Arvin R. Mosier & Richard Roush

Modeling highly pathogenic avian influenza transmission in wild birds and poultry in West Bengal, India
Pranav S. Pandit, David A. Bunn, Satish A. Pande & Sharif S. Aly