遠方地震能夠引發海底山崩

原文網址：http://www.washington.edu/news/2017/06/27/distant-earthquakes-can-cause-underwater-landslides/

遠方地震能夠引發海底山崩

新研究顯示大地震可以在發生後的數周或數月之間引發數千公里遠處的海底山崩。

深海採礦無可避免地會造成未來生物多樣性減少

深海採礦無可避免地會造成未來生物多樣性減少

由15名海洋學家、資源經濟學者和法律學者組成的國際團隊，在今日刊登於期刊《自然―地質科學》(Nature Geoscience)的一篇通訊中主張深海採礦無可避免地會造成生物多樣性流失，且後果可能無法挽回。

發現之前不為人知的巨型海洋生物滅絕事件

原文網址：http://www.media.uzh.ch/en/Press-Releases/2017/marine-Megafauna.html

發現之前不為人知的巨型海洋生物滅絕事件

蘇黎世大學的研究人員表示在超過200萬年以前，有三分之一的大型海洋動物，像是鯊魚、鯨魚、海鳥和海龜就此消失。這起先前不為人知的滅絕事件不僅對地球歷史中的生物多樣性有巨量影響，同時也對生態系的功能造成衝擊。

原始網址：http://www.ucalgary.ca/utoday/issue/2017-06-21/ancient-fossil-holds-new-insights-how-fish-evolved-land

古代化石擁有魚類如何演化上岸的新線索

「它就像是披著蛇皮的魚一樣」

By Collene Ferguson

過去3億4000萬年來，這具看起來像蛇一樣，稱作Lethiscus stocki的遠古化石一直守著它所持有關於演化的秘密。

研究人員透過宏偉的冰島火山爆發來解開氣膠在氣候變遷中扮演的腳色

原文網址：www.sciencedaily.com/releases/2017/06/170621133451.htm

研究人員透過宏偉的冰島火山爆發來解開氣膠在氣候變遷中扮演的腳色

研究顯示雲系可以「大量緩衝」氣膠在大氣中造成的變化

發生在冰島長達6個月的火山噴發形成了整片熔岩原野，它提供科學家關鍵線索來解開氣膠透過跟雲層的互動，在氣候變遷中扮演了何種腳色。

火山爆發開啟了恐龍時代的序幕

原文網址：www.sciencedaily.com/releases/2017/06/170619151530.htm

火山爆發開啟了恐龍時代的序幕

三疊紀末期的滅絕事件為恐龍時代的興起奠下了基礎。根據牛津大學進行的新研究，一波波劇烈的火山活動可能在其成因中扮演了關鍵性腳色。

火山礦物晶體給出了關於岩漿的新觀點

原文網址：www.sciencedaily.com/releases/2017/06/170615142757.htm

火山礦物晶體給出了關於岩漿的新觀點

根據6月16日發表於期刊《科學》(Science)的新研究，火山學家對活火山之下的岩漿庫中正在進行的活動有了新認識，他們發現此處比過往認為得還要冷，也更為凝滯。這是對於火山如何運作的新見解，或許之後可以幫助火山學家更加清楚得知，火山會於什麼時候造成重大危害。

研究日本的慢地震或許能闡釋海嘯的產生機制

原文網址：www.sciencedaily.com/releases/2017/06/170615142730.htm

研究日本的慢地震或許能闡釋海嘯的產生機制

一組國際研究團隊利用架設在日本東部外海海床及鑽井中的儀器來蒐集數據，據他們所言，瞭解隱沒帶由緩慢滑移所產生的地震，或許有助於研究人員瞭解大地震和海嘯的形成機制。

動物演化史：在火熱的開始之後是一陣寒冬

原文網址：www.sciencedaily.com/releases/2017/06/170615084556.htm

動物演化史：在火熱的開始之後是一陣寒冬

動物演化的最初階段進行速度比迄今認為得還要快：新的分析結果提出首批動物門以很快的速度接連出現，時間點為7億年前全球陷入冰河期之前。

化石證據顯示現存的所有動物門幾乎都是在5.4億年前，地球歷史剛進入寒武紀時就已經出現了。人類所知最早的動物化石已經呈現出相當複雜的型態，意謂動物必定早在寒武紀開始之前就出現了。然而，可以確切分類的化石中，只有極少數能確定它們的年代是在前寒武紀時期。為了確定動物演化樹的根源看起來是何種樣貌，生物學家需要對最古老的動物類群――海綿、腔腸動物、櫛水母和絲盤蟲做出更加可信的定年資訊。慕尼黑路德維希-馬克西米利安大學地球和環境科學系，古生物和地質生物學門的Martin Dohrmann博士和Gert Wörheide教授，運用了以分子時鐘為基礎的新策略，來研究早期動物演化的年代順序，並對最古老動物類群的出現時間做出新的預測。他們的結果刊登於期刊《科學報告》(Scientific Reports)。

分子時鐘的原理是基於所有生物體內的基因體，都會隨著時間經過而累積突變。因此，兩條生物譜系之間的基因差異程度，應該會跟它們從共同祖先分歧出來已經過了多久有關。Dohrmann解釋：「我們研究的基礎結合了現存生物的基因數據，加上從定年良好的化石中取得的資訊。然後再藉助複雜的電腦演算來分析。」為了進行研究，研究人員利用了一個龐大的資料庫，其中含有55個物種身上128種蛋白質的定序結果。這些物種包括了所有動物類群中的代表性物種。研究人員特別聚焦於那些非常久以前就跟其他物種分道揚鑣的生物。

分析證實了一篇前人研究得出的結論，他們將動物的起源定在從10億年前持續至5.4億年前的新元古代(Neoproterozoic Era)。然而，令他們大感驚訝的是，分析結果也呈現出最早的動物門和所有兩側對稱動物的祖先，都是在短短5000萬年中(以地質角度來說)接連出現。Dohrmann表示：「此外，這段發生在演化史早期的多樣化階段，似乎是在讓地球進入雪球地球的極端氣候變遷之前。在7.2億年前至6.35億年前，整個地球都陷入一段極為漫長的冰河期，稱為雪球地球。」為了評估這項新發現的可信程度，研究人員接下來的計畫是利用包含層面更廣的資料庫和改良後的統計方法進行更深入的分析。Wörheide表示：「要得到從最初動物的型態和生態角度來看都相當穩固的結論，我們還需要更加瞭解新元古代時普遍的環境狀態，以及更多可以確切歸屬至特定分類族群的化石。」

Animal evolution: Hot start, followed by cold shock

The initial phases of animal evolution proceeded faster than hitherto supposed: New analyses suggest that the first animal phyla emerged in rapid succession -- prior to the global Ice Age that set in around 700 million years ago.

The fossil record reveals that almost all of the animal phyla known today had come into existence by the beginning of the Cambrian Period some 540 million years ago. The earliest known animal fossils already exhibit complex morphologies, which implies that animals must have originated long before the onset of the Cambrian. However, taxonomically assignable fossils that can be confidently dated to pre-Cambrian times are very rare. In order to determine what the root of their family tree looked like, biologists need reliable dating information for the most ancient animal subgroups -- the sponges, cnidarians, comb jellies and placozoans. Dr. Martin Dohrmann and Professor Gert Wörheide of the Division of Palaeontology and Geobiology in the Department of Earth and Environmental Sciences at Ludwig-Maximilians-Universitaet (LMU) in Munich have now used a new strategy based on the so-called molecular-clock to investigate the chronology of early animal evolution and produce a new estimate for the ages of the oldest animal groups. Their findings appear in the journal Scientific Reports.

The molecular clock approach is based on the principle that mutations accumulate in the genomes of all organisms over the course of time. The extent of the genetic difference between two lineages should therefore depend on the time elapsed since they diverged from their last common ancestor. "Our study is based on a combination of genetic data from contemporary animals and information derived from well dated fossils, which we analyzed with the help of complex computer algorithms," Dohrmann explains. For the study, the researchers used an unusually large dataset made up of the sequences of 128 proteins from 55 species, including representatives of all the major animal groups, focusing in particular on those that diverged very early.

The analysis confirms the conclusion reached in an earlier study, which dated the origin of animals to the Neoproterozoic Era, which lasted from 1000 to 540 million years ago. However, much to their surprise, the results also suggested that the earliest phyla, and the ancestors of all bilateral animal species (the so-called Bilateria), originated within the -- geologically speaking -- short time-span of 50 million years. "In addition, this early phase of evolutionary divergence appears to have preceded the extreme climate changes that led to Snowball Earth, a period marked by severe long-term global glaciation that lasted from about 720 to 635 million years ago," Dohrmann says. In order to assess the plausibility of the new findings, the researchers plan to carry out further analyses using more extensive datasets and improved statistical methods." To arrive at well-founded conclusions with respect to the morphology and ecology of the earliest animals, we also need to know more about the environmental conditions that prevailed during the Neoproterozoic, and we need more fossils that can be confidently assigned to specific taxonomic groups," Wörheide says.

原始論文：Martin Dohrmann, Gert Wörheide. Dating early animal evolution using phylogenomic data. Scientific Reports, 2017; 7 (1) DOI: 10.1038/s41598-017-03791-w

引用自：Ludwig-Maximilians-Universität München. "Animal evolution: Hot start, followed by cold shock." ScienceDaily. ScienceDaily, 15 June 2017.

揭露遠古岩漿的來源

原文網址：http://www.nature.com/ngeo/journal/v10/n6/full/ngeo2955.html

揭露遠古岩漿的來源

目前仍不確定地球最老地殼的成分為何。比較最古老的礦物顆粒跟年代近上許多的同類礦物，顯示最原始的地殼形成時，深受火成岩質基岩的再熔融作用影響。

化石證據顯示已滅絕的古代鯨魚跟牠們的陸地親戚有類似的聽覺

原文網址：www.sciencedaily.com/releases/2017/06/170608123650.htm

化石證據顯示已滅絕的古代鯨魚跟牠們的陸地親戚有類似的聽覺

鯨魚仰賴牠們靈敏的聽力在水下生活，但是牠們不同種類之間的聽覺卻有著重大差異。鬚鯨將頻率調至次聲波以進行長距離通訊，其頻率太低使得人耳無法聽見。齒鯨則反其道而行，牠們用的超音波頻率遠遠高出人類能聽到的範圍。

利用高壓實驗解開隕石中蘊藏的謎題

原文網址：www.sciencedaily.com/releases/2017/06/170607123736.htm

利用高壓實驗解開隕石中蘊藏的謎題

X光分析揭露二氧化矽礦物不為人知的性質

運用德國電子同步加速器研究所(DESY)的PETRA III光源和其他設施產生的X光，以拜羅伊特大學的Leonid Dubrovinsky為核心的研究團隊，解決了一項長久以來分析從月亮和火星來的隕石時所面臨的謎題。刊登在期刊《自然通訊》(Nature Communications)的這篇研究，可以解釋兩種不同的二氧化矽礦物為何能在隕石中共存，即便正常來說形成它們所需的條件大不相同。結論同樣也意謂之前對隕石形成環境的推測結果，必須要重新仔細審視才行。

夏威夷―天皇海山鏈的神祕轉彎

原文網址：www.sciencedaily.com/releases/2017/06/170608123615.htm

夏威夷―天皇海山鏈的神祕轉彎

位於太平洋海床上，有道年代為8000萬年且將近6000公里長的海山鏈，其中最年輕的那端為夏威夷火山諸島。包含數十座火山的夏威夷―天皇海山鏈以中間有道60度的奇異轉折而聞名，數十年來科學家對其成因一直有相當激烈的討論。一種解釋為太平洋板塊的移動方向突然發生改變，另一種模型則主張從8000萬年前就開始形成海山鏈的地函柱，往南移動而使海山鏈轉向。由奧斯陸大學、德國波茨坦地質科學研究中心(GFZ)和烏特勒支大學的研究團隊在《自然通訊》(Nature Communications)刊登的新研究中，則認為這兩種作用顯然都扮演了某種重要腳色。

原文網址：www.sciencedaily.com/releases/2017/06/170607133241.htm

我們族類的第一位：最早的智人化石

科學家在摩洛哥的Jebel Irhoud發現最古老的智人化石

由(德國萊比錫)馬克斯普朗克演化人類學研究所的Jean-Jacques Hublin和(摩洛哥拉巴特)國立考古學與文化遺產研究所的Abdelouahed Ben-Ncer領導的國際研究團隊，在摩洛哥的Jebel Irhoud發現了智人(Homo sapiens)的化石骨骸，以及石器和其他動物的骨骸。這些骸骨的定年結果為30萬年前，代表了我們所屬物種中有確切定年結果的最古老化石證據，此年代比之前最古老的智人化石還早了10萬年。他們的發現刊登於6月8日的期刊《自然》( Nature)，作者分別為Hublin等人和Richter等人，內容揭露出人類複雜的演化史可能曾在整個非洲大陸上演。

甲烷氣爆在北極海海床造成許多巨大坑洞

原文網址：www.sciencedaily.com/releases/2017/06/170601151803.htm

甲烷氣爆在北極海海床造成許多巨大坑洞

即使這些坑洞是在大約12000年前左右形成，時至今日此處仍源源不絕地漏出甲烷。甲烷是種強力的溫室氣體，因而在日趨溫暖的氣候下受到大量關注。

北極海怎麼變鹹的？

原文網址：www.sciencedaily.com/releases/2017/06/170606112753.htm

北極海怎麼變鹹的？

研究人員模擬了格陵蘭―蘇格蘭海脊沉沒造成的氣候變遷

北極海曾是一座巨大的淡水湖。在格陵蘭和蘇格蘭之間的陸橋沉沒到一定程度之後，來自大西洋的鹹水才開始大量灌入。阿爾弗雷德·韋格納研究所的研究人員利用氣候模型來描繪出整個過程是如何發生，讓我們首度能更精確地了解今日所見地大西洋環流是如何誕生。研究結果現刊登於期刊《自然通訊》(Nature Communications)。

為什麼蘇門答臘大地震如此嚴重

原文網址：www.sciencedaily.com/releases/2017/05/170525141547.htm

為什麼蘇門答臘大地震如此嚴重

一組國際科學家團隊發現的證據顯示，在海床底下深處的礦物脫水現象，對2004年12月26日發生的蘇門答臘大地震的嚴重程度有相當影響。

為什麼地函中層的岩石會緩緩流動？

原文網址：www.sciencedaily.com/releases/2017/06/170605155932.htm

為什麼地函中層的岩石會緩緩流動？

數十年來，研究人員一直是利用地震產生的地震波來研究地球內部。最近由亞利桑那州立大學地球與太空探索學院的副教授Dan Shim主持的研究中，研究人員在實驗室重建了地球深處的環境條件，而發現了在我們腳下遙遠之處的地函，主要組成礦物的特殊性質。

因火山而滅亡？

原文網址：www.sciencedaily.com/releases/2017/05/170530082345.htm

因火山而滅亡？

有個想法認為人類或許可以嘗試往大氣注入大量硫酸氣膠來對抗全球暖化。任何關注這個想法的人都應該要看看發表在2017年5月1日刊登在當期《地質》(Geology)上的一篇文章。

在此文章中，一名華盛頓大學的科學家和其同事描述了在4億4000萬年以前的奧陶紀末期，當大氣中有數次大量二氧化碳和硫酸氣膠互相混和的事件發生時，地球產生了何種變故。

對應到天空的一片混亂是海洋的一場浩劫。當時地球熱帶以北幾乎是被一整片海洋覆蓋，複雜的多細胞生物絕大多數生活在這片海洋當中。在此浩劫中，有85%的海洋生物從此消失，造成此事件被稱作奧陶紀大滅絕，是地球歷史上發生的五次最大滅絕事件的其中之一。

雖然這些氣體是由巨型火山噴發事件灌入大氣層中，而非源於大量燃燒化石燃料，且完全同樣的情況在未來也不會再次發生，但它的確是一件令人憂心的歷史案例，顯示氣候系統在行星尺度上具有潛在不穩定性。

此篇研究的共同作者，華盛頓大學文理學院的地球和行星科學副教授David Fike表示，想要找出奧陶紀大滅絕，或者地球歷史上其他大滅絕事件的成因，是出了名的困難。

由於古代大氣和海洋早已歷經許久的變化而無從辨認，科學家必須要利用其它代用指標，像是古代岩石中的氧同位素變化，來了解久遠以前的氣候狀況。Fike是分析岩石紀錄中的化學訊號以解讀過往生物和地質活動的專家，他說岩石中多數元素的變化牽涉到許多種化學反應，使得單一訊號通常可以用一種以上的面向來解讀，造成大部分的代用指標使用上有其困難之處。

但由安默斯特學院的地球科學家David Jones領導的研究團隊卻能迴避此問題。他們的方法是測量汞在岩石中的含量多寡。今日汞的主要來源是燃燒煤炭的火力發電廠以及其他人類活動，然而在奧陶紀時，汞的主要來源是火山活動。

Fike表示火山活動的發生頻率和大滅絕之間有令人疑惑的關係。他所說的並非是單獨一座火山，而是超大型的火山爆發事件，產生的厚層熔岩流足以覆蓋數千平方公里，冷卻後會形成大型火成岩區域(large igneous province, LIP)。在美國境內最著名的LIP是哥倫比亞河玄武岩區域，其涵蓋了華盛頓州的東南方，並延伸至太平洋以及奧勒岡州 (最靠近台灣的為中國峨嵋山玄武岩) 。

我們可以合理認為火山是驅動氣候的因子，或者是變化要素。因為它排出的二氧化碳可以造成長期溫室效應使氣候暖化，但它同時釋放出的二氧化硫則能反射陽光而造成短期冷化。此外，岩漿冷卻後新生的大片裸露岩石會吸收二氧化碳，並將其以石灰岩礦物的形式埋藏在海洋當中，這也可以讓氣候冷卻下來。

當Jones分析中國南部和內華達Monitor山脈的奧陶紀岩石樣品時，他發現樣品汞含量高得十分異常，其中有些樣品的汞濃度是背景值的500倍以上。汞分成三道高峰出現，在大滅絕之前和期間都有。

到底發生了什麼事情？由於此次大滅絕事件跟冰河期同時發生且具有(與眾不同的)兩次高峰，使得火山事件的序列顯得相當特殊。

隨著科學家將故事情節逐漸拼湊出來，他們開始猜測第一波噴發可能並未把地球的氣候推往十分脆弱的狀態，但卻為接下來的火山爆發引起的氣候浩劫埋下了火種。

第一波噴發產生的LIP被風化後吸收了大氣的二氧化碳，使得氣候冷卻並讓當時位處南半球的岡瓦那超大陸上方形成了冰河。

對流層頂(tropopause)分開了大氣中擁有不同溫度梯度的兩個分層。第一波火山噴化造成的氣候冷化可能讓對流層頂的所在高度下降。之後第二波火山噴發往對流層頂的上方注入了極為大量的二氧化硫，使得地球的反照率(albedo)，也就是陽光被反射回太空的比率急遽增加。

這造成了第一波滅絕事件，同時也是最嚴重的一波。隨著冰層擴張，海平面會跟著下降且海水溫度也會變冷，使得許多生物因而罹難。

在下一波火山活動期間，由二氧化碳造成的溫室效應會逐漸超越由二氧化硫造成的冷化效應，使得氣候暖化，讓冰層融化以及海平面上漲。接踵而來的是較暖且缺乏氧氣的水淹沒了生物棲地，造成許多在第一波滅絕事件中倖存下來的生物仍難逃一死。

Fike說重點是，能對地球氣候造成影響的因子會以意想不到的方式共同作用；而本身看起來或許沒有那麼嚴重的事件，卻有可能會把地球氣候系統推向十分危險的狀態，讓新加入的擾動可以造成毀滅性的結果。

Fike表示：「這是當我們打算利用地球工程方案來減緩全球暖化時，必須謹記在心的事情。」他教授的課程要求學生檢視這些方案後，評估自身有多大意願來執行這些方案。

Death by volcano?

Anyone concerned by the idea that people might try to combat global warming by injecting tons of sulfate aerosols into Earth's atmosphere may want to read an article in the May 1, 2017 issue of the journal Geology.

In the article, a Washington University scientist and his colleagues describe what happened when pulses of atmospheric carbon dioxide and sulfate aerosols were intermixed at the end of the Ordivician geological period more than 440 million years ago.

The counterpart of the tumult in the skies was death in the seas. At a time when most of the planet north of the tropics was covered by an ocean and most complex multicellular organisms lived in the sea, 85 percent of marine animal species disappeared forever. The end Ordivician extinction, as this event was called, was one of the five largest mass extinctions in Earth's history.

Although the gases were injected into the atmosphere by massive volcanism rather than prodigious burning of fossil fuels and under circumstances that will never be exactly repeated, they provide a worrying case history that reveals the potential instability of planetary-scale climate dynamics.

Figuring out what caused the end Ordivician extinction or any of the other mass extinctions in Earth's history is notoriously difficult, said David Fike, associate professor of earth and planetary sciences in Arts & Sciences and a co-author on the paper.

Because the ancient atmospheres and oceans have long since been altered beyond recognition, scientists have to work from proxies, such as variations in oxygen isotopes in ancient rock, to learn about climates long past. The trouble with most proxies, said Fike, who specializes in interpreting the chemical signatures of biological and geological activity in the rock record, is that most elements in rock participate in so many chemical reactions that a signal can often be interpreted in more than one way.

But a team led by David Jones, an earth scientist at Amherst College, was able to bypass this problem by measuring the abundance of mercury. Today, the primary sources of mercury are coal-burning power plants and other anthropocentric activities; during the Ordivician, however, the main source was volcanism.

Volcanism coincides with mass extinctions with suspicious frequency, Fike said. He is speaking not about an isolated volcano but rather about massive eruptions that covered thousands of square kilometers with thick lava flows, creating large igneous provinces (LIPs). The most famous U.S. example of a LIP is the Columbia River Basalt province, which covers most of the southeastern part of the state of Washington and extends to the Pacific and into Oregon.

Volcanoes are plausible climate forcers, or change agents, because they release both carbon dioxide that can produce long-term greenhouse warming and sulfur dioxide that can cause short-term reflective cooling. In addition, the weathering of vast plains of newly exposed rock can draw down atmospheric carbon dioxide and bury it as limestone minerals in the oceans, also causing cooling.

When Jones analyzed samples of rock of Ordivician age from south China and the Monitor Range in Nevada, he found anomalously high mercury concentrations. Some samples held 500 times more mercury than the background concentration. The mercury arrived in three pulses, before and during the mass extinction.

But what happened? It had to have been an unusual sequence of events because the extinction (atypically) coincided with glaciation and also happened in two pulses.

As the scientists began to piece together the story, they began to wonder if the first wave of eruptions didn't push Earth's climate into a particularly vulnerable state, setting it up for a climate catastrophe triggered by later eruptions.

The first wave of eruptions laid down a LIP whose weathering then drew down atmospheric carbon dioxide. The climate cooled and glaciers formed on the supercontinent of Gondwana, which was then located in the southern hemisphere.

The cooling might have lowered the tropopause, the boundary between two layers of the atmosphere with different temperature gradients. The second wave of volcanic eruptions then injected prodigious amounts of sulfur dioxide above the tropopause, abruptly increasing Earth's albedo, or the amount of sunlight it reflected.

This led to the first and largest pulse of extinctions. As ice sheets grew, sea level dropped and the seas became colder, causing many species to perish.

During the second wave of volcanism, the greenhouse warming from carbon dioxide overtook the cooling caused by sulfur dioxide and the climate warmed, the ice melted and sea levels rose. Many of the survivors of the first pulse of extinctions died in the ensuing flooding of habitat with warmer, oxygen-poor waters.

The take-home, said Fike, is that the different factors that affect Earth's climate can interact in unanticipated ways and it is possible that events that might not seem extreme in themselves can put the climate system into a precarious state where additional perturbations have catastrophic consequences.

"It's something to keep in mind when we contemplate geoengineering schemes to mitigate global warming," said Fike, who teaches a course where students examine such schemes and then evaluate their willingness to deploy them.

原始論文：David S. Jones, Anna M. Martini, David A. Fike, Kunio Kaiho. A volcanic trigger for the Late Ordovician mass extinction? Mercury data from south China and Laurentia. Geology, 2017; G38940.1 DOI: 10.1130/G38940.1

引用自：Washington University in St. Louis. "Death by volcano?." ScienceDaily. ScienceDaily, 30 May 2017.