新しい研究によると、NASAの探査車キュリオシティが、古代の火星大気に関する隠された化学的記録を発見し、大量の二酸化炭素が火星の地殻に閉じ込められている可能性が示唆されたという。この研究結果は、古代の火星でかつて炭素循環が行われていたことを示す現場証拠であり、火星の過去の気候について新たな知見を提供するものである。火星の地形は、かつて液体の水が地表を流れていたことを明確に示しており、そのためには過去の火星は現在よりもはるかに温暖な気候でなければならない。したがって、温暖な状態を維持するために、過去の火星におけるCO2の大気は現在よりも厚かったはずだと考えられる。液体の水と大気中のCO2が豊富に存在する気候では、それらが火星の岩石と反応して、炭酸塩鉱物を生成するような惑星化学的作用が引き起こされたと予想される。しかし、以前の分析でも火星岩石から炭酸塩は検出されていたが、検出された量は惑星化学的モデルから予想される量よりも少なかった。 探査車キュリオシティのデータを用いて、Benjamin Tutoloらは、かつて古代湖があったゲール・クレーターの一部で炭酸塩鉱物を調査した。キュリオシティは2022年と2023年に、湖底から吹きさらしの環境へ移行したことを表すような、異なる層序単元から4つの岩石試料を掘削し、探査車に搭載されたX線回折計を用いてそれらの鉱物を分析した。Tutoloらは、硫酸マグネシウムに富んだ層内に、重量で約5～10%を超える高濃度の菱鉄鉱（炭酸鉄）を確認した。軌道からの測定では、これらの地層中に炭酸塩は検出されなかったため、これは予想外の結果であった。その出所と化学的性質から、著者らは、水と岩石が反応した後に水が蒸発して菱鉄鉱が形成されたと推測している。これは、CO2が火星大気から堆積岩へと化学的に隔離されたことを意味する。こういった硫酸塩層の鉱物組成が、火星中の硫酸塩に富む地域に典型的なものならば、そうした層には未確認の大きな炭素リザーバーがあることになる。炭酸塩はその後の作用で部分的に破壊されていることから、二酸化炭素の一部が後に大気中に戻り、炭素循環を形成していたことが示唆される。関連するPerspectiveではJanice BishopとMelissa Laneが、「火星周辺で行われた軌道からの調査や探査車による調査を通じて、惑星化学的な火星の詳細が明らかになるにつれ、居住できる可能性のある多様な環境について、さらなる手がかりが得られる」と述べている。

1000件を超える地域研究のデータと機械学習を組み合わせて研究者らが導いた推定によると、14億人もの人々がヒ素やカドミウム、コバルト、クロム、銅、ニッケル、鉛などの重金属によって危険なまでに土壌が汚染された地域に暮らしている。この研究は世界規模のリスクを明らかにすると同時に、特にユーラシアの低緯度地域に、これまで認識されていなかった高リスクの金属に富んだ地帯があることも明らかにしている。クリティカルメタルの需要増大によって、有毒な重金属による土壌汚染は悪化の一途をたどる可能性が高い。著者らは、「この論文で提示した世界的な土壌汚染データが科学的警鐘として働き、政策立案者や農業従事者が世界の貴重な土壌資源をよりよく保護するために必要な対策を速やかに講じることを我々は期待している」と述べている。有毒な重金属による土壌汚染は、自然的要因と人間活動の両方によって引き起こされ、生態系や人間の健康に重大なリスクをもたらす。重金属類はひとたび土壌に入ると数十年にわたり残留する可能性がある。これらの汚染物質により、作物の収量が減少し、生物多様性が影響を受け、水資源の質が損なわれ、さらに家畜への生物蓄積によって食の安全も危険にさらされる。しかしこれまでの研究で、至るところの土壌が有毒な金属で汚染されていることが示されている一方で、その世界的な分布は依然としてあまり理解されていない。このナレッジギャップに対処するため、Deyi Houは、796,084地点の土壌サンプルを包含する1,493件の地域研究からデータを収集し、農地土壌中の毒性金属の世界的な分布を評価し、濃度が安全閾値を超過している地域を特定した。機械学習とモデリングアプローチを用いてHouらが導いた推定によると、全世界の農地の14～17% ―― およそ2億4200万ヘクタール ―― が1種類以上の有毒金属に汚染されており、最も広く分布している金属はカドミウムであり、南アジアと東アジア、中東の一部地域およびアフリカで顕著であった。ニッケル、クロム、ヒ素、コバルトもさまざまな地域で閾値を超過しており、その主な原因は自然の地質学的要因と採鉱や工業化などの人間活動が組み合わさったものだった。さらに研究結果から、ユーラシアの低緯度地域に広がる大陸横断的な「金属に富んだ回廊地帯」が明らかになった。これは古代からの採鉱、金属に富んだ岩盤の風化、および経時的に浸出が制限されたことによる累積的な影響を反映している可能性が高い。Houらはこれらのデータを世界の人口分布と重ね合わせ、9～14億人が高リスク地域に居住していると推定している。

KATRIN（カールスルーエ・トリチウム・ニュートリノ）実験を行った研究者らの報告によると、ニュートリノ質量をこれまでで最も正確に測定したところ、電子質量の100万分に満たない、0.45電子ボルト（eV）という上限値が得られたという。この研究結果は、宇宙で最も検出しにくい素粒子のひとつに対する制約を強めるとともに、標準模型の範囲外まで物理学の境界を押し広げるものである。電気的に中性の素粒子であるニュートリノは、宇宙に最も豊富に存在する粒子であり、電子ニュートリノ、ミューニュートリノ、タウニュートリノという3つのタイプ、すなわち「フレーバー」がある。これらのフレーバーは振動する。つまり、個々のニュートリノは、伝搬していく過程で別のタイプに変わる。これは、ニュートリノが質量をもつという有力な証拠であり、質量はないとする標準模型の初期想定と矛盾する。しかし、その正確な質量は、依然として素粒子物理学の大きな謎のひとつである。今回、Max AkerとKATRINコラボレーションは、KATRIN実験による最初の5つの測定結果を発表している。KATRIN実験では、トリチウムのβ崩壊を分析することによってニュートリノの質量を割り出した。この崩壊中に、中性子は陽子に変わり、電子と反電子ニュートリノ（ニュートリノの反粒子）を放出する。放出された電子と反電子ニュートリノの間の全崩壊エネルギーの分布を分析することにより、ニュートリノの質量を推測できる。KATRINコラボレーションは、2019年から2021年までの259日間に、約3600万個の電子に対してエネルギーを測定した。これは、過去の測定で得られたデータセットの6倍の規模である。この研究結果は、有効電子ニュートリノ質量の最も厳密な実験室ベースの上限を確立し、90%の信頼水準で0.45eV未満であるとした。この結果は、ニュートリノ質量の上限を改善した3度目のものであり、以前の上限よりも2倍改善されている。関連するPerspectiveではLoredana Gastaldoが、「KATRIN実験のニュートリノ質量測定は、データ収集が1000日に達し次第、2025年に終了することになっている」と述べている。「この壮大なプロジェクトから得られた全データセットを分析することにより、90%の信頼水準で0.3eVという予測値に近い有効電子ニュートリノ質量を推定することが可能になるだろう。」

新しい研究によると、世界の水路で広く検出されているクロバザム ―― 不安障害の治療に使用される一般的な薬 ―― によって野生の大西洋サケの回遊行動が変わっているという。この研究結果は医薬汚染物質による広範囲な生態学的影響を浮き彫りにするもので、向精神薬は微量であっても野生生物にとって非常に重要な生存行動を混乱させうることが明らかになった。医薬品汚染は ―― 特に水路において ―― 生物多様性、生態系機能、及び公衆衛生に深刻な脅威をもたらす環境問題として懸念が高まっている。南極を含む世界中の水域で、900以上もの医薬品若しくは医薬品由来の活性化合物が現在までに検出されている。進化的に保存された神経生物学的経路を標的として低濃度で効果を維持するように作られたこれらの汚染物質は、環境の中に残留し、抗うつ薬や抗不安薬のような向精神薬は微量であっても神経経路に作用して動物の行動を変えることが示された。実験室研究では、行動への影響は明らかになるものの、自然生態系の複雑さは捉えられないことが多く、生態学的影響は明確になっていない。Jack Brandらは、実験室アッセイと複数年にわたる現場実験を通して、大西洋サケの行動に対する向精神薬汚染物質の影響を調査し、サケが抗不安薬クロバザム ―― 一般的な医薬汚染物質 ―― に曝露すると、それがサケの脳内に蓄積し、ダムの水路を通って川から海へ移動する回遊全体を成功させる能力が変わることを発見した。特に今回の研究結果では、クロバザム曝露で海にたどり着くサーモンスモルトの数が増加したことが明らかになった。これはリスクテイクの増加とショーリング（群れる）行動の減少によると考えられる。全体的な回遊速度には有意差は認められなかったものの、クロバザムに曝露したスモルトは水力発電ダムをより速い速度で通過しており、そのことはリスクテイキング行動の増加で障害物がある中でのナビゲーションが促進されたことを示唆している。しかし、実験室実験でクロバザムは群れて集まる行動を減らすことも明らかになっており、特に捕食者がいる状況では、これによって自然界で捕食されるリスクが上がる可能性がある。著者らによると、向精神薬が引き起こす行動変化は回遊を助けるとともに自然の脅威に対する脆弱性も高める可能性があるように、今回の研究結果は医薬品汚染が生態系に及ぼす複雑な影響を浮き彫りにしているという。「私たちの研究結果は、医薬品汚染が野生における回遊行動や生存をどう変えるかについて、重要な疑問を提起しています」とBrandは述べている。「次に私たちが目指すのは、医薬汚染物質に曝露した魚の詳細な動きを高分解能動物追跡ツールと小型バイオロガー ―― ストレスレベルのような生理学的データを記録したり、捕食イベントを検出したりする小型電子タグ ―― を使って追跡し、医薬品汚染による行動の変化が捕食リスクに影響するかどうかを突き止めることです。様々な向精神薬汚染物質とそれらの相互作用が回遊の成功にどう影響するか解明を進めることが、魚の個体数に対するその長期的影響を予測するには極めて重要になるでしょう。これは汚染が拡大する世界では特に重要です。そこでは、脆弱な種と生態系を守るためにはエビデンスに基づく政策が必要なのです。」