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文章目錄

1.Surface faulting earthquake clustering controlled by fault and shear-zone interactions

2.Renewal of planktonic foraminifera diversity after the Cretaceous Paleogene mass extinction by benthic colonizers

3.Interplay between oceanic subduction and continental collision in building continental crust

4.A distinct ripple-formation regime on Mars revealed by the morphometrics of barchan dunes

5.Deglacial relea of petrogenic and permafrost carbon from the Canadian Arctic impacting the carbon cycle

6.Sub-microscopic magnetite and metallic iron particles formed by eutectic reaction in Chang’E-5 lunar soil

7.Linked fire activity and climate whiplash in California during the early Holocene

8.Sound velocity of hexagonal clo-packed iron to the Earth’s inner core pressure

9.Holocene hydroclimatic variability in the tropical Pacific explained by changing ENSO diversity

10.U.S. winter wheat yield loss attributed to compound hot-dry-windy events

11.Transfer efficiency of organic carbon in marine diments

12.A diver Ediacara asmblage survived under low-oxygen conditions

13.The lower Cambrian lobopodian Cardiodictyon resolves the origin of euarthropod brains

14.Global patterns in marine organic matter stoichiometry driven by phytoplankton ecophysiology

15.Carbon dioxide sink in the Arctic Ocean from cross-shelf transport of den Barents Sea water

16.Alteration history of Séítah formation rocks inferred by PIXL x-ray fluorescence, x-ray diffraction, and multispectral imaging on Mars

17.Oyster reef restoration fails to recoup global historic ecosystem loss despite substantial biodiversity gain

18.Geological, multispectral, and meteorological imaging results from the Mars 2020 Perverance rover in Jezero crater

19.Positive legacies of vere droughts in the Inner Mongolia grassland

20.Internal tsunamigenesis and ocean mixing driven by glacier calving in Antarctica

21.Extensive crystal fractionation of high-silica magmas revealed by K isotopes

1

Surface faulting earthquake clustering controlled by fault and shear-zone interactions

學界基于歷史研究以及古地震研究意識到地表破裂地震在時間上是叢集發生(cluster)的，但是對叢集性的機制，如斷層相互作用、應力儲存以及地貌動態演化等仍缺乏定量化研究，因此對地震叢集性的認識有限。本文利用36Cl宇宙成因核素測年方法研究了意大利中部的6個活動正斷層，揭示了相鄰塊體的高速或低速滑移存在異相周期(out-of-pha periods) ，作者將其解釋為地震的叢集性和反叢集性。計算結果將耦合斷層面/剪切帶上叢集性和反叢集性的滑動平均引起的應力轉移和粘性流變律聯系起來，表明在斷層/剪切帶相互作用時存在差應力波動，這些波動大到可以改變韌性變形域的應變速率，進而解釋了上覆脆性斷層的滑移速率的改變。研究發現斷層/剪切帶相互作用可以作為地震叢集性的一個可能解釋，也為過程導向的地震風險評估研究開辟了新的道路。

文章來源: Nature Communications

原文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41467-022-34821-5

主要作者：Zo? K. Mildon*

學科：表面斷層地震，剪切帶，宇宙成因核素測年

2

Renewal of planktonic foraminifera diversity after the Cretaceous Paleogene mass extinction by benthic colonizers

白堊紀末小行星撞擊后的生物大滅絕使遠洋生物多樣性發生了急劇更新。值得一提的是，遠洋生物中的浮游有孔蟲竟然存活了下來。本文通過收集表層海洋元編碼數據集，揭示了 Globothalamea演化分支的鈣質底棲有孔蟲，可以迅速地演化為浮游有孔蟲，同時利用分子時鐘系統發育學手段發現現代浮游生物演化分支起源于白堊紀生態危機末期擴張為浮游生物的不同底棲有孔蟲祖先。本文認為浮游有孔蟲的多樣性是底棲有孔蟲不斷充填浮游生態位的結果。該認識挑戰了學界對化石記錄的經典解釋，即早在中生代浮游有孔蟲就演化出了現代群落。

文章來源: Nature Communications

原文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41467-022-34794-5

主要作者：Rapha?l Morard*

學科：白堊紀末生物大滅絕，浮游有孔蟲，生物多樣性

3

Interplay between oceanic subduction and continental collision in building continental crust

碰撞帶陸殼的形成過程可以反映大洋俯沖和大陸碰撞之間的相互作用。藏南岡底斯陸殼在中生代新特提斯大洋板塊俯沖過程中發育，在新生代印度板塊-亞洲板塊碰撞的過程中發生再造。研究表明，大陸弧巖漿作用起始于分離結晶作用，從而形成了堆晶巖和相關的中鉀鈣堿性系列巖漿巖。隨后從大約70 Ma開始，先前形成的下地殼開始發生重熔，產生更富鉀的巖漿巖。此時，俯沖的新特提斯洋板片發生回轉，導致重熔作用增強，這與印度板塊和亞洲板塊之間的匯聚速度加快趨勢相一致，并且導致地幔楔部分熔融形成更多玄武質巖漿進入亞洲板塊的巖石圈。隨后在同碰撞期間大約51 Ma時，由于板片斷離而使得匯聚速度減弱，同時斷離形成的板片窗使得熱的軟流圈上涌造成巖漿弧基底熔融。

文章來源: Nature Communications

原文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41467-022-34826-0

主要作者：Di-Cheng Zhu*

學科：大陸弧巖漿，岡底斯，大洋俯沖

4

A distinct ripple-formation regime on Mars revealed by the morphometrics of barchan dunes

在地球和火星上，風成作用在分米級尺度上可以形成沙波紋，而在十米級甚至更大的尺度上可以形成沙丘。除了這兩種風沙地貌外，軌道圖像和原位圖像揭示火星上還存在第三種不同的米級沙波紋。自從它們被發現以來，人們提出了兩種主要的假說來解釋火星大沙波紋的形成——一種是由于分米級沙波紋在寬度和高度的增長而成，另一種是由于與形成風成沙丘或水下波紋相同的流體力學不穩定。本文提供的最新證據表明，火星上的大沙波紋是由與風成沙丘和水下波紋成因機制相同的流體力學不穩定形成的。該研究結果為行星表面的水下地貌和風沙地貌的統一模型提供了關鍵證據，也為破譯火星大氣演化提供了一個新的定量化工具。

文章來源: Nature Communications

原文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41467-022-34974-3

主要作者：Lior Rubanenko*

學科：火星，風成沙丘，火星大氣

5

Deglacial relea of petrogenic and permafrost carbon from the Canadian Arctic impacting the carbon cycle

大氣二氧化碳分壓的變化可以視為末次冰消期大量老碳（譯者注：指過去已經沉積并儲存在沉積物中的有機碳）排放的證據。但是，學界對該地質過程（老碳釋放造成大氣CO2分壓變化）的來源和機制認識仍然不夠清晰。本文展示了在Laurentide冰原退縮后加拿大北極地區大規模的陸地老碳排放的證據。加拿大波弗特海相關沉積記錄的放射性碳同位素測年結果和有機碳熱成熟度結果表明，冰川收縮引發的基巖物理侵蝕導致沉積巖中儲存的有機碳被釋放。此外，冰川融水脈沖事件1a和1b導致海岸侵蝕，重新釋放了永久凍土中保存的過去的有機碳。假設冰川消退過程中釋放的巖石有機碳能夠被大量氧化，則基于模型計算的上述過程可以貢獻冰消期12 ppm的大氣CO2分壓上升。研究結果表明，在冰期-間冰期過渡期間，陸地有機碳再活化和氧化作用的增強可能是冰蓋收縮在氣候學上的正反饋。

文章來源: Nature Communications

原文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41467-022-34725-4

主要作者：Junjie Wu*, Gesine Mollenhauer*, Ruediger Stein*

學科：末次冰期，二氧化碳分壓，放射性碳同位素測年

6

Sub-microscopic magnetite and metallic iron particles formed by eutectic reaction in Chang’E-5 lunar soil

月球表面的極端還原環境使得磁鐵礦等含三價鐵離子的物質在月球樣品中很少被發現，其在月球上的分布特征以及形成機制等相關研究也較為匱乏。本文報道了嫦娥五號月壤樣品中發現的亞微米級磁鐵礦顆粒。觀察結果表明嫦娥五號球形鐵硫化物顆粒內部普遍具有溶氧的特征并含有大量的亞微米級磁鐵礦和純金屬鐵顆粒，磁鐵礦與金屬鐵的共存是FeO共析反應的結果（4FeO = Fe3O4 + Fe）。基于此類獨特的鐵硫化物顆粒的形貌特征以及化學特征，推測該顆粒可能經歷了含氧硅酸鹽氣體與鐵硫化物熔融液滴的氣-液相反應過程。硅酸鹽的氣化、氧的溶解以及磁鐵礦與鐵顆粒相的平衡析出等這些典型特征暗示了嫦娥五號月壤中溶氧鐵硫化物顆粒是月表的大型撞擊事件的產物。FeO的共析反應提供了月壤中亞微米級磁鐵礦以及三價鐵離子的有效形成機制。此外，由于通過共析反應可以形成亞微米磁鐵礦和金屬鐵都屬于典型的鐵磁性礦物，這一過程的發生為月表磁異常的形成提供了另一種可能的解釋。

文章來源: Nature Communications

原文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41467-022-35009-7

主要作者：Zhuang Guo, Yang Li*

學科：嫦娥五號，月壤，磁鐵礦

7

Linked fire activity and climate whiplash in California during the early Holocene

最近在北美西部等半干旱地區發生的野火活動大大超出了歷史記錄的范圍。以石筍為代表的高分辨率的古氣候記錄，其時間尺度超出現有樹木年輪記錄的時間尺度，因此可以闡明在人類出現以前的氣候狀態下，水文氣候、植被變化和火災活動之間的聯系。本文分析了石筍中的左旋葡聚糖(levoglucosan，一種對燃燒極其敏感的無水糖。左旋葡聚糖僅來源于纖維素，在纖維素燃燒后隨氣溶膠進入大氣中，最終在地質載體中被保存埋藏下來)和木質素氧化產物(lignin oxidation products，LOPs)，重建了加州海岸山脈在8.2 kyr事件中的野火活動和植被組成。左旋葡聚糖濃度的升高表明火災活動增加，而LOP組成的改變則表明植被組成在8.2 kyr事件中轉變為含有更多的木本植被。這些變化與石筍的碳和鈣同位素記錄的水文氣候波動性增加同步發生。上述多個指標記錄對比表明，全新世早期加州地區發生的氣候旱澇急轉*和野火活動在時間上高度耦合，兩者的發生頻率預計都將隨著人類活動增加引起的氣候變化而增加。

*譯者注：whiplash，即氣候在極端濕潤和極端干旱之間的劇烈波動，譯者暫時譯為旱澇急轉，歡迎同行指正。

文章來源: Nature Communications

原文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41467-022-34950-x

主要作者：Julia Homann, Jessica L. Oster*

學科：石筍，野火，全新世

8

Sound velocity of hexagonal clo-packed iron to the Earth’s inner core pressure

本文使用新設計的金剛石壓腔，將非彈性X射線散射與X射線衍射等測量手段相結合，測定了六方密積鐵(地球內核的主要成分之一)在超過300 GPa壓力下的壓縮波速度和剪切波速度(即縱波速度和橫波速度，Vp和Vs)。初始參考地球模型(Preliminary reference Earth model, PREM)地球內核的Vp和Vs要比純鐵組成的內核的Vp和Vs分別慢(4±2)%和(36±17)%。可以通過假設在鐵-5wt%的鎳合金中加入(3±1)wt%的硅和(3±2)wt%的硫來解釋PREM模型在內核較低的密度和聲速。考慮到內核的生長可能使一些元素在外核富集，本文提出的地球內核的組成與現有的含氧外核模型較為一致。

文章來源: Nature Communications

原文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41467-022-34789-2

主要作者：Daijo Ikuta*, Eiji Ohtani*, Alfred Q. R. Baron*

學科：PREM，地核，波速

9

Holocene hydroclimatic variability in the tropical Pacific explained by changing ENSO diversity

目前學界對厄爾尼諾-南方濤動(El Ni?o-Southern Oscillation, ENSO)現象對古氣候強迫的理解受礙于各不一致的古氣候證據。東太平洋的記錄顯示全新世早期至晚期ENSO變率增強，而中太平洋的記錄顯示整個全新世ENSO高度變化，與日照強迫沒有明顯關系，日照強迫是這一期間的主要氣候驅動因素。本文通過氣候模型模擬研究表明，在考慮厄爾尼諾事件發生的三種首要空間模式(東太平洋、中太平洋和沿海)的相對頻率變化及其水文氣候影響的強度之后，就可以調和相互沖突的全新世氣候記錄。ENSO多樣性及其差異之間的關系不僅對解釋古ENSO記錄以及理解ENSO對外部強迫的響應至關重要，而且還可以用于整個氣候模式模擬，從而有助于評估在氣候變化中ENSO預測的真實性程度。

文章來源: Nature Communications

原文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41467-022-34880-8

主要作者：Christina Karamperidou*

學科：全新世，ENSO，熱帶太平洋

10

U.S. winter wheat yield loss attributed to compound hot-dry-windy events

極端氣候會造成冬小麥產量的嚴重損失，而當多種極端事件同時發生時，產生的影響比單個極端事件單獨發生時的影響大得多。本文顯示，1982年至2020年，美國大平原的復合干熱風事件(hot-dry-windy events, HDW)顯著增加。這些HDW事件是導致小麥產量損失最主要的因素，在抽穗至成熟期，每10 h HDW的產量減少4%。目前的HDW趨勢與每十年高達0.09 t ha - 1的產量減少率相關，HDW的變化與太平洋年代際振蕩（Pacific Decadal Oscillation, PDO）有大氣橋作用。本文量化了“產量沖擊”，其空間分布與HDW嚴重影響的地區一致，大概就是受20世紀30年代沙塵暴事件（Dust Bowl）影響的相同地區。本文的研究結果表明，傳統風險評估忽視的復合HDW不僅對美國冬小麥生產而且也對其他作物均具有重大影響。

文章來源: Nature Communications

原文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41467-022-34947-6

主要作者：Haidong Zhao, Xiaomao Lin*

學科：物候學，HDW，冬小麥

11

Transfer efficiency of organic carbon in marine diments

量化海洋沉積物中的有機碳(organic carbon，OC)匯對于衡量海洋碳循環如何調節地球氣候至關重要。然而，常用的衡量標準——埋藏效率(burial efficiency，BE）在用來研究沉降到海底的OC被最終埋藏（即超過某個無理論定義且在研究種常常未指明的參考深度）百分比時，由于相關定義的模糊，頗具誤導性，結果也不一致。本文使用一個全球成巖模型來強調在特定海底深度之下的沉積物年齡相差幾個數量級(反之亦然)；同時鑒于用于計算BE的參考深度或年齡層的不同，BE的變化范圍也很大。本文建議可以使用轉移效率(transfer efficiencies，Teff’s)來量化沉積物OC的埋藏:Teff在數值上等同于BE，但是需要精確的空間或時間尺度描述作為補充信息，并明確強調OC在參考層位之下將繼續降解。最終，未來通過精確的沉積物深度和沉積物年齡指標來量化OC埋藏，將能夠對整個地球系統的OC通量進行更一致也更普及的評估。

文章來源: Nature Communications

原文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41467-022-35112-9

主要作者：James A. Bradley*

學科：有機碳，埋藏效率，轉移效率

12

A diver Ediacara asmblage survived under low-oxygen conditions

埃迪卡拉生物群是軟體生物，其中許多門類的系統發育位置和生態位信息仍是一片空白。該生物群生活在5.74億年至5.39億年前的海洋環境中。 一些研究認為埃迪卡拉生物群具有后生動物親緣性，代謝類型為有氧代謝；而另一些研究認為埃迪卡拉生物群是一個獨立的門類，其代謝方式為化學自養。 為了檢驗埃迪卡拉紀生物群的氧化還原敏感性，本文對西伯利亞埃迪卡拉紀、含埃迪卡拉生物群化石的碳酸鹽巖進行測試，通過收集他人數據，得到了一個高分辨率的區域和全球氧化還原數據集。埃迪卡拉紀碳酸鹽巖的鈰異常均大于1，表明埃迪卡拉生物群當時的生活環境普遍缺氧。 此外，該地的δ238U值與其他埃迪卡拉系剖面的數據一致，證明當時的海洋是普遍缺氧的。 這些數據表明，埃迪卡拉生物群的一些門類至少可以忍受生存環境里間歇性的缺氧，因此兼有有氧代謝和無氧代謝的能力。

文章來源: Nature Communications

原文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41467-022-35012-y

主要作者：Lucas B. Cherry*, Geoffrey J. Gilleaudeau*

學科：埃迪卡拉生物群，鈰異常，低氧濃度

13

The lower Cambrian lobopodian Cardiodictyon resolves the origin of euarthropod brains

對于節肢動物頭和腦的起源與演化，學界一個多世紀以來一直未達成能夠調和不同的形態和系統發育關系的一致理論。本文報道了寒武系下部葉足動物鏈狀心網蟲Cardiodictyon catenulum的化石神經系統。化石顯示葉足動物不分節的頭部和腦和由三個頭區組成，不同于作用于其軀干附肢的同律腹側神經系統。每個頭區與前腸的三部分中的一個對齊，并與一對頭部附肢對齊。與干群節肢動物的形態學對應、以及與現生節肢動物同源基因表達模式的比較表明，C. catenulum的頭部比真節肢動物的更加原始，但神經節已經能夠與螯肢動物和有顎類的腦相對應。

文章來源: Science

原文鏈接：https://www.science.org/doi/epdf/10.1126/science.abn6264

主要作者：Nicholas J. Strausfeld*, Frank Hirth*

學科：寒武紀，葉足動物，節肢動物

14

Global patterns in marine organic matter stoichiometry driven by phytoplankton ecophysiology

海洋有機物中主量元素的比例聯系著細胞過程與全球營養物、氧氣和碳循環。盡管已經觀察到不同海洋生物群落之間有機物C:N:P比存在差異，但是仍需從小尺度的生理和生態過程定量研究上述現象。該研究采用一個可以在生態學上不同粒徑的浮游生物內部和之間進行的適應性資源分配的生態系統模型，以解釋C:N:P比值全球模式的形成原因。該研究發現，N:C比值變化主要由所有浮游植物共有的生理調整策略造成，而N:P比值是由具有不同磷儲存能力的生物類群的生態選擇驅動。盡管細胞對光和營養物的調整導致（不同生物類群間）N:C差異很大，但營養物質供應與光長在深度上的補償作用使得N:C緯度梯度變化不大。N:P比值的強緯度變化反映了一種生態平衡現象：亞熱帶海域中，P儲存能力較低的小型浮游生物占據優勢，而高緯富營養海水中，P儲存能力較高的真核生物成為優勢類群。南北半球間以及大西洋和太平洋間較弱的N:P差異，反映了可供細胞儲存的磷酸鹽供應差異。盡管該研究僅模擬了兩種浮游植物粒徑，但模型所展現元素比值的全球變化與所有生物類群的測量值是相似的，這表明生長條件和生態選擇的差異性維持了觀察到的浮游植物化學計量的多樣性。

文章來源: Nature Geoscience

原文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41561-022-01066-2

主要作者：Keisuke Inomura*

學科：浮游生物生態，生態系統模型，海洋元素比率變化

15

Carbon dioxide sink in the Arctic Ocean from cross-shelf transport of den Barents Sea water

千年時間尺度上，大量大氣碳會被生物生產的有機質輸入深海，并在其中保留，以緩沖全球變暖。盡管巴倫支海是北極海域生物生產力最高的地區之一，但普遍認為其碳保留時間很短。本文結合實際觀測和數值模型模擬，發現了從巴倫特陸架到約1200 m深的南森盆地存在深度大且范圍廣的側向碳注入，其通量為2.33 kt C d-1，由巴倫支海底層水的運移驅動。隨著與（陸架）流出區域距離的增加，羽流擴展并滲透到更深的水體和沉積物中。盡管存在季節性波動，但連續注入使巴倫支海的羽流仍將該海域的碳固定量增加了1/3，并為南森盆地的深海區域提供碳源。該研究結果與其他富碳、高海水密度的極地海水流出區域的研究結果相一致，突顯了側向注入作為全球碳匯的重要性。該研究解決了海冰減少引起全球變暖負反饋作用的不確定性問題，需要將底層水形成和生物生產力變化的觀測提升到更高的分辨率，以量化未來的深水（側向）碳注入。

文章來源: Nature Geoscience

原文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41561-022-01069-z#Fig4

主要作者：Andreas Rogge*

學科：全球變暖，深海碳遷移

16

Alteration history of Séítah formation rocks inferred by PIXL x-ray fluorescence, x-ray diffraction, and multispectral imaging on Mars

能夠同步進行晶體尺寸觀察和礦物種類鑒定對于解釋巖石中的結構關系和檢驗地質假說至關重要，但以前研究者們無法利用火星車上的原位儀器明確地約束這些特性。本研究表明，PIXL裝置（毅力號探測器（Perverance rover）上的一個X射線熒光顯微鏡）檢測到的X射線衍射和熒光光譜數據提供了關于各種礦物中是否存在相干晶疇的信息。對耶澤羅撞擊坑（Jezero crater）中Séítah組巖石進行的X射線分析和多光譜成像顯示，它們原來是由粗粒的火成礦物相組成。隨后，其中的橄欖石顆粒被部分溶解，并被細粒結晶的或無定形的次生硅酸鹽、碳酸鹽、硫酸鹽和氯化物/氯氧化物礦物所填充。這些結果支持了假說，即Séítah組巖石代表了被流體蝕變的橄欖石堆晶巖，且該巖石在低水巖比環境下遠未達到化學平衡。

文章來源: Science Advances

原文鏈接：https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abp9084

主要作者：Michael M. Tice*

學科：火星，礦物學，巖石學

17

Oyster reef restoration fails to recoup global historic ecosystem loss despite substantial biodiversity gain

人類活動已經導致了全球生態系統的退化。喪失的生態系統功能從擾動開始時到生態系統完全恢復不斷累積，可以被量化為"恢復債務"，為開發更好的生態系統恢復實踐提供了寶貴的工具，以加速恢復和降低損失。本文量化了全球牡蠣棲息地結構性恢復后動物的生物多樣性和豐度向干擾前狀態的恢復情況。我們發現，雖然恢復工作在2年內觸發了珊瑚礁相關物種的生物多樣性和豐度的快速增長，但恢復速率隨后大幅下降，使全球的恢復率比干擾前狀態低35%。雖然高效的恢復方法可以促進恢復，并將恢復的差額降到最低，但完全恢復的時間還沒有被量化。因此，未來潛在的沿海開發不僅要權衡對生態系統功能的即時損害，還要權衡潛在代際損失。

文章來源: Science Advances

原文鏈接：https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abp8747

主要作者：Deevesh A.Hemraj, Bayden D. Rusll*

學科：生物多樣性，牡蠣，珊瑚礁

18

Geological, multispectral, and meteorological imaging results from the Mars 2020 Perverance rover in Jezero crater

毅力號（Perverance）上的Mastcam-Z（Mast-Mounted Camera System）裝置提供了火星車在耶澤羅撞擊坑（Jezero crater）行進路線沿線的高分辨率立體和多光譜圖像，將空間分辨、空間覆蓋和波長覆蓋方面進行了獨特的整合。這些圖像表明巖石具有火成（包括火山和/或火山碎屑巖）和/或撞擊起源，并且經歷了有限的水蝕變。上述巖石包括具有風化蓋層和多邊形裂隙的巖石；由鎂鐵質硅酸鹽、三價鐵氧化物和/或含鐵的蝕變礦物組成的大規模的卵石組成的基巖；以及以橄欖石為主的粗粒層狀露頭。輝石是細粒風化層中含鐵礦物的主要類型，而橄欖石則是粗粒風化層中的主要礦物。太陽和大氣成像觀測顯示塵埃光學厚度和水冰云有明顯的內部和層間變化。自然現象（塵卷風dust devil）和Ingenuity直升機誘發的揚塵導致的邊界層渦流作為獨特的例子同樣說明了上述結論。高分辨立體成像也為火星車的運行、其他儀器觀測以及樣品的選擇、定性和確認提供了地質學環境信息。

文章來源: Science Advances

原文鏈接：https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abo4856

主要作者：James F. Bell III*

學科：火星

19

Positive legacies of vere droughts in the Inner Mongolia grassland

全球變化引起的極端干旱在全世界的草原上不斷增加，干旱的后續效應可能會大大影響草原生態系統對這些變化的反應。然而，人們對嚴重干旱是否以及如何對草原生產力產生正面的后續效應仍然知之甚少。通過將一個為期4年的降水控制實驗與一個半干旱草原的40年觀察研究相結合，本文表明，極端干旱可以對群落生產力產生強烈的正面影響，而且這種影響可以持續多年。這背后的機制是干旱引起的一年生植物的增加和有利的降水模式的耦合效應，有利于一年生植物在隨后幾年的繁榮。這項研究為正面的干旱后續效應提供了實驗和觀察證據，并揭示了其基本機制。我們的研究結果表明，正面的干旱后續效應應被納入地球系統模型，以更好地預測極端干旱對草原生態系統的影響。

文章來源: Science Advances

原文鏈接：https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.add6249

主要作者：Jiamei Sun & Wei Liu, Xingguo Han*

學科：生態學，極端干旱

20

Internal tsunamigenesis and ocean mixing driven by glacier calving in Antarctica

南極洲周圍的海洋混合對冰川動力學和冰架退縮、海冰和海洋生產力產生關鍵影響，從而影響全球海平面和氣候。傳統的范式是，這是由風、潮汐和浮力主導的。來自南極洲半島的直接觀察表明，冰川斷裂引發了內部海嘯，其斷裂推動了劇烈的混合。這些內部海嘯廣泛而頻繁，在推動區域陸架混合方面，至少可以與風相提并論，而且比潮汐更重要。它們可能與所有入海冰川崩解的地方有關，包括格陵蘭和整個北極地區。隨著海洋溫度的升高，冰川崩解的頻率可能會發生變化，這表明在氣候變暖的情況下海洋可能會發生內部海嘯和混合。

文章來源: Science Advances

原文鏈接：https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.add0720

主要作者：Michael P. Meredith*

學科：物理海洋，冰川，海嘯

21

Extensive crystal fractionation of high-silica magmas revealed by K isotopes

分離結晶對于產生分異的大陸地殼中起著關鍵作用。然而，在粘稠的長英質巖漿中能否發生有效的晶體-熔體分離，仍然是一個長期的爭論點，這是因為很難區分分異的熔體和互補的堆積巖（cumulate）。本文在喜馬拉雅造山帶的54個強過鋁質高硅（二氧化硅>70 wt%）淡色花崗巖（leucogranite）中發現了較大的（~1‰）鉀同位素變化，鉀同位素與斜長石結晶的微量元素指標（如鍶、銣/鍶比值和銪異常）具有相關性。定量建模表明需要高達約60%至90%的分離結晶來解釋分異的淡色花崗巖中逐漸變輕的鉀同位素組成，而斜長石的積累導致堆積淡色花崗巖中重鉀同位素的富集。本文的發現有力地支持了高硅巖漿的分離結晶，并強調了鉀同位素在研究長英質巖漿分異方面的巨大潛力。

文章來源: Science Advances

原文鏈接：https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abo4492

主要作者：e-Zhou Wang* & Fang-Zhen Teng*

學科：鉀同位素，結晶分異，高硅巖漿

各位老師和同學如有何疑問和建議，歡迎發送郵件至導讀隊伍的公共郵箱：nju__epsi@163.com。

————南大地科研究生會————

文案 | 申博恒 柴蘊栩 柯偉杰 耿嘉琪 唐演

韓紫嫣 曲揚 王書舟 郭壯 李成龍 黃啟桐 孫智新

編輯 | 胡賦晨

審核 | 王孝磊 湯曉茜

本導讀由南京大學地球科學與工程學院研究生會博士學術部原創，并授權《沉積學報》今日頭條號轉載