科學家最新警告，南極這片被視為地球最後淨土的冰雪大陸，正逐漸承受來自人類活動的沉重壓力。除了全球暖化導致氣溫升高、冰層加速融化之外，觀光熱潮與科研擴張也成為隱藏的推手。根據發表於《自然永續性》（Nature Sustainability）的研究，南極人類活動頻繁的區域中，含鎳、銅、鋅與鉛等重金屬的細懸浮微粒濃度，已比40年前高出整整十倍。這些污染源主要來自船舶、飛機與科研基礎設施燃燒化石燃料所產生的排放物，直接破壞這片原本脆弱卻潔淨的生態系統。

數據背後揭示的是一個快速變動的現實。根據國際南極旅遊業者協會統計，過去二十年，南極的年度遊客數量從兩萬人暴增至十二萬人，呈現六倍增長。旅遊船多以高污染燃料驅動，每位遊客在享受壯闊冰原與企鵝群的同時，卻可能間接加速約100噸積雪的融化。研究共同作者、荷蘭格羅寧根大學的科德羅（Raul Cordero）指出，這些細小的污染微粒會降低雪的反射率，使其更容易吸收太陽能量並加速融化。

旅遊足跡看似短暫，卻為南極留下長遠傷痕

除了觀光活動，科研項目同樣是污染的重要來源。不同於遊客短暫停留，科學探測站往往長期運作，其能源、運輸和基礎設施消耗導致的影響，甚至可能比單一遊客高出十倍。這項跨國團隊歷時四年、橫跨約2000公里的野外調查證實，科研與觀光活動都讓南極面臨複合壓力。

當然，研究也肯定近年一些正面進展，例如禁止使用高污染的重油，以及部分旅遊業者採用電動或混合動力船隻。然而，科學家強調，這些努力仍然不足以抵銷人類活動帶來的持續污染，南極亟需更徹底的能源轉型與嚴格的規範。

此外，最新一期（2025/08）的《自然》期刊另一篇研究更指出，若氣候變遷不受控制，南極或將出現無法逆轉的劇變。冰層坍塌可能推動全球海平面上升數公尺，對沿海城市和世世代代人類社會造成「災難性後果」。這意味著，保護南極不僅是守護一片遙遠冰原，而是維繫全人類未來生存環境的關鍵。當南極積雪因人類行為加速融化時，這片「最後淨土」的警訊也同時提醒我們：人類與自然早已命運相連，任何破壞最終都將反射回我們自身。

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首圖來源：Phys.ORG(CC BY 4.0) 

圖片來源：Nature (CC BY 4.0) 

參考論文：
1、Emerging evidence of abrupt changes in the Antarctic environmentNature

延伸閱讀：
1、「海平面提前加速 60 年」珊瑚骨揭印度洋早在1959年就拉警報

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瑞士巴塞爾大學的化學團隊近期在《Nature Chemistry》發表成果，開發出一種能同時儲存四個電荷（兩正、兩負）的分子，向人工光合作用邁出關鍵一步。這項設計靈感來自植物光合作用：植物利用陽光將二氧化碳轉化為富含能量的糖分子，動物和人類再透過代謝釋放能量並回收 CO₂，形成自然循環。若能仿效這一過程，就可能利用太陽能生產碳中和燃料，例如氫氣、甲醇或合成汽油，燃燒時僅排放與製造過程相同的二氧化碳。

由教授 Oliver Wenger 與博士生 Mathis Brändlin 領導的研究指出，這種分子由五個串聯部分組成，各自承擔不同功能：一端的兩個單元在釋放電子後帶正電，另一端則接收電子而帶負電；中間核心則是捕捉光線並觸發電子轉移的光敏元件。這種結構設計使分子在光照下能逐步累積四個電荷，成為推動化學反應（如水分解為氫和氧）的能量來源。

有望推動碳中和燃料開發

在實驗過程中，研究人員使用兩次光脈衝來驅動反應。第一次光照會產生一對正負電荷，並分別移動到分子兩端；第二次光照重複此過程，最終形成兩正兩負的儲能狀態。更重要的是，這一過程在相對微弱的光照下即可完成，接近自然陽光強度，遠比先前依賴高強度雷射的研究更接近實際應用。同時，分子中的電荷能維持足夠長的時間，足以進一步驅動化學反應。

研究團隊強調，雖然這種分子尚未構建出完整的人工光合作用系統，但它提供了重要的中間環節，幫助科學家更好地理解人工光合作用中至關重要的電子轉移機制。未來若能將這一原理拓展並整合至完整反應路徑，將為可持續能源的開發帶來新契機。Wenger 表示，這項成果不僅是基礎研究的突破，也為長遠的碳中和燃料發展提供了嶄新思路。

這項研究展現了人工光合作用逐步落實的可能性，讓人類更接近於以陽光直接驅動清潔燃料生產的願景。

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首圖來源：Deyanira Geisnæs Schaad(CC BY 4.0) 

圖片來源： Nature Chemistry(CC BY 4.0) 

參考論文：
1、Photoinduced Double Charge Accumulation in a Molecular Compound

Nature Chemistry

延伸閱讀：
1、贏得 NASA 大獎的實驗，可能會是人造光合作用未來的模式

<p>The post 人工光合作用突破：化學家打造「四電荷分子」助力碳中和燃料 first appeared on 明日科學.</p>

要吃到顆粒飽滿的玉米，其實得靠天吃飯。美國農民近年愈發感受到氣候變遷帶來的壓力：高溫、乾旱、突如其來的暴雨，都可能讓玉米授粉失敗，使得玉米棒出現缺粒或畸形。今年密西根州農民 Robb Rynd 便坦言，看著田裡的玉米葉子發黃枯萎、玉米棒缺粒，心情相當沉重。

科學家指出，玉米授粉期最怕「熱夜」——當夜晚氣溫居高不下，植株得不到喘息機會，雄穗可能被葉片緊緊包住而無法正常釋放花粉。再加上乾旱會讓花粉數量減少、活性降低，或讓花絲過早乾枯，導致授粉率下降。相反地，過多的雨水則可能滋生黑穗病等真菌，對玉米造成另一重打擊。這些變數使農民在播種與收成之間度過一段充滿壓力的關鍵時期。

需靠後期幸運天氣才追回損失

今年雖然美國中西部春季一度有六成玉米產區陷入乾旱，但夏季及時的降雨緩解了問題，加上氣溫穩定，專家預測 2025 年將迎來「怪獸級」大豐收。不過，對農民而言過程並不輕鬆。密西西比州的 Philip Good 就因連續大雨耽誤了整整兩個月播種，肥料流失、作物泡水，但後期幸運的天氣才幫他追回損失。這種「靠運氣翻盤」的模式顯然不是長久之計。

長遠來看，氣候變遷帶來的更高濕度與海洋升溫，意味著「熱夜」將更頻繁，讓玉米和大豆等作物長期處於壓力下。農民除了得應對收成不確定性，還要承受經濟壓力——玉米授粉缺粒率若達 15% 到 25%，將造成大幅減產。部分農技公司甚至推出人工收集與噴灑花粉的「救援授粉」技術，以彌補自然授粉不足。專家強調，未來農業須在氣候變異中尋找更多調適方案，因為靠天吃飯的壓力只會愈來愈大。

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首圖來源：P Photo/Joshua A. Bickel BY 4.0) 

圖片來源：AP Photo/Joshua A. Bickel(CC BY 4.0) 

參考出處：
1、To get that perfect ear of corn, weather has to cooperate. But climate change is making it dicier

延伸閱讀：
1、美國玉米帶靠降雨維生，專家：「大氣濕度變化為主因。」

<p>The post 氣候變遷挑戰玉米授粉：熱夜、乾旱與暴雨讓豐收更靠運氣 first appeared on 明日科學.</p>

在美國黃石國家公園，科學家揭曉了自由遷徙的美洲野牛如何重塑整個生態系統。這項由華盛頓與李大學、國家公園管理局及懷俄明大學合作的研究，發表於《Science》，指出野牛不僅是大型草食動物，更是推動營養循環和提升草原健康的關鍵力量。

研究團隊聚焦於黃石現有約 5,000 頭野牛的遷徙行為。這些野牛每年往返超過 1,000 英里，沿著約 50 英里的遷徙路線集中於河谷覓食。雖然牠們的密集啃食看似「過度放牧」，但實際上卻促進了氮循環，使植物不但能保持正常生長，營養價值更提升了約 150%。其機制在於野牛啃食後增加了土壤微生物的活性，進而釋放更多植物可吸收的氮肥，讓草地維持低矮、茂密且富含養分。

顛覆以往「放牧壓實土壤、降低生產力」觀念

研究團隊於 2015 至 2021 年進行田野實驗，設置可移動及固定隔離區，比較有無野牛啃食的差異，並結合衛星影像與 GPS 追蹤數據來描繪影響範圍。結果顯示，黃石的草原在野牛持續放牧下，不僅土壤養分儲存穩定，植物群落多樣性提升，生產力也未受損。這與一般認為「過度放牧會壓實土壤、降低生產力」的觀念大相逕庭。

研究者指出，野牛遷徙所帶來的營養異質性與草原變化，與非洲塞倫蓋提地區角馬族群恢復後的生態效應相似。這意味著，恢復大規模自由移動的野牛群落，不僅有助於草原生態系統功能復甦，也讓我們看見 19 世紀末野牛幾近滅絕前的自然景象。

這項研究凸顯黃石在生態復育中的示範意義：相比圈養於小型圍場、由人為控制數量的傳統做法，讓野牛自由遷徙並大規模活動，才真正釋放牠們對生態的正面影響。

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首圖來源：Jacob Frank National Park ServiceBY 4.0) 

圖片來源：Science(CC BY 4.0) 

參考論文：
1、Yellowstone’s free-moving large bison herds provide a glimpse of their past ecosystem functionScience

延伸閱讀：
1、古歐洲城市的秘密：牛不是為吃的，而是…為了肥料！

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美國北卡羅來納大學教堂山分校最新研究揭露，當前在美國超市、海鮮市場及線上通路販售的鯊魚肉，經常來自極度瀕危物種，且存在嚴重的標示不實問題。研究團隊購買了 29 件鯊魚肉樣品並進行 DNA 條碼檢測，結果顯示高達 93% 樣本僅以「shark」或「mako shark」等模糊名稱標示，實際來源涉及 11 種不同鯊魚，其中包含國際自然保護聯盟（IUCN）列為「極度瀕危」的大雙髻鯊與扇頭雙髻鯊。

更令人震驚的是，這些鯊魚肉有時甚至以每磅 2.99 美元的低價出售。研究指出，其中兩件標示了具體物種名稱的產品中，仍有一件與實際檢測結果不符。這不僅凸顯海鮮產業透明度不足，也意味著消費者無法基於真實資訊做出健康與環保選擇。

研究第一作者 Savannah Ryburn 博士強調，錯誤或模糊標示剝奪了消費者知情權。例如，大雙髻鯊與扇頭雙髻鯊不僅瀕危，還因高汞含量被強烈建議避免食用，但在市面上卻僅以「鯊魚」簡單標示，讓消費者難以迴避潛在風險。這對孕婦與兒童等高風險族群尤其危險。

多僅以「shark鯊魚」或模糊名稱販售，難以讓消費者辨識實際物種

該研究已發表於《Frontiers in Marine Science》，並呼籲美國應要求海鮮供應商提供物種層級的清晰標示，確保消費者安全與鯊魚保育同步兼顧。共同作者 John Bruno 教授指出，缺乏規範讓珍稀、長壽且具頂級掠食者地位的鯊魚，成為被隨意販售的廉價肉品，這對海洋生態保護與人類健康都是嚴重威脅。

這項研究是少數透過 DNA 條碼驗證美國市售鯊魚產品真偽的調查之一，進一步累積了有關海鮮標示不實的證據。團隊強調，若缺乏更嚴格的監管與透明標示制度，消費者將持續面臨健康風險，而全球鯊魚族群的保育也將受到嚴重挑戰。

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首圖來源：Savannah Ryburn(CC BY 4.0) 

圖片來源：Frontiers in Marine Science(CC BY 4.0) 

參考論文：
1、Sale of critically endangered sharks in the United StatesFrontiers in Marine Science

延伸閱讀：
1、模仿大自然的創新：科學家研發多功能3D人工鯊魚皮

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