海流、昆虫、土地保全：科学が気候変動にどのように取り組むか

気象と温室効果ガスの排出は、地球温暖化を抑制する科学者の努力と陰謀を企てています。しかし、科学はその進歩を止めず、この状況の結果が何であるかを分析するだけでなく、どのように緩和できるかを分析しようとしています。さらに、各国がそれに応じて行動できるように、予測を行うためのプログラムを評価し、開発しています。国際母なる地球の日の機会に、これらの問題に対処するために科学が何をしているのかについての小さな分析があります。

海流は惑星の「冷却」だけでなく、二酸化炭素も捕獲します。昆虫は、さまざまな作物の受粉とさまざまな生態系の保護に不可欠です。都市化すべき場所と埋蔵量に変換するためにどの土地を選択すべきかを知っている一方で、地球温暖化とその結果としての気候変動を遅らせる可能性のある要素はすべてあります。専門家は状況をマークするだけでなく、さらに彼らの多くは解決策をリストアップしたり、提案で問題に直接対処しようとしました。

海流：加速と潜在的な危険

海流の役割は最優先事項です。彼らは、水域に生息するさまざまな生物が必要とする栄養素を輸送し、大気から炭素と熱を取り除き、地球が過度の地球温暖化に苦しむのを防ぎます。しかし、地球温暖化はその機能全体を変える可能性があります。

サンディエゴのスクリップス海洋学研究所の科学者グループによると、惑星の温度が上昇すると、表面の海洋循環が変化し、より速く、より薄くなります。ジャーナルScience Advancesに掲載された研究の筆頭著者であるQihua Peng氏は、「海面を暖めると、世界の海の4分の3以上で地表流が加速するのを見て驚いた」と述べた。

海面の温度が暖まるとどうなるかを知るために、科学者は地球規模の海洋モデルを使用しました。彼らが実行したシミュレーションで決定できたので、水の上層が加熱されると、それらはより軽くなります。このようにして、その下に位置する暖かい層と冷たい層との間に密度の差が生じる。これにより、最も熱い層の速度が加速します。これは、世界の海洋の4分の3で発生する状況です。

表層の海流（ターン）の速度が上がるにつれて、下の冷たい層は減速します。このような状況の結果、大気中の温室効果ガスの存在が増加します。南極の南極海を除いて、海流やターンは大陸自体によって制限されていることは注目に値します。南極の南極海では、西風により南極周極海流が世界最大になります（体積の点で）。

この同じ科学者グループは、昨年、南極周極海流が加速していることを検出しました。「この加速は、気候が温暖化するにつれて私たちのモデルが予測するものとまったく同じです」と、スクリップス海洋学気候モデラーのShang-Ping Xie氏は述べています。今日現実になったこの予測の後、科学者たちはこれの発展を止めようとしていますが、国家が仕事に取り掛かり、連鎖反応を避けることだけが残っています。

絶滅危惧種の昆虫：作物や食物が危険にさらされている

それぞれの昆虫は、地球という大きな生態系の中で基本的な役割を果たしています。死んだ物質を分解するものもあれば、害虫になる他の昆虫を制御下に置くのに役立つものもあります。最も重要なのは、食用作物や花を受粉させて協力する人々です。しかし、最近の研究では、人口が減少しており、昆虫の生物多様性が失われる可能性があり、その重要な生態学的機能が抑制され、人間の生活と食料安全保障が危険にさらされることが示されています。

すでに記録されている証拠には、英国での広範囲にわたる花粉媒介者の損失、ヨーロッパでの蝶の個体数の30〜50％の減少、ドイツでは飛んでいる昆虫のバイオマスが76％減少し、29の主要な昆虫群は、蝶と蛾、カブトムシ、ミツバチ、ハチです。そしてアリ; そしてハエ。このことを念頭に置いて、ロンドン大学ユニバーシティ・カレッジの生物多様性・環境研究センターの科学者たちは、世界中の6,000カ所から、約20種から約75万個のサンプルを評価しました。

「Nature誌に掲載された当社の調査結果は、昆虫の減少が熱帯諸国の農業地域で最も大きいことを明らかにしています。気候変動と生息地の喪失の複合的な影響がより深刻に経験されている」と科学者は論文で説明した。同時に、「農地では昆虫の数は平均で半分に過ぎず、昆虫の種は25％以上少ない」と指摘した。「気候の影響を受けた地域の農地では、近くの自然生息地のほとんどが除去されており、生息地の多くが保存されている農地のわずか7％と比較して、昆虫の63％が失われています。」

専門家によると、世界の主要作物の87％が（全体的または部分的に）受粉昆虫に依存していると推定されていることは注目に値する。危険にさらされている昆虫の種のいくつかは、ブラジルの森林の蘭の蜂（その存在は50％減少した）、コスタリカの蛾、ヨーロッパと北米のマルハナバチです。

「私たちの結果は、これらの地域の農地は、一次植生の地域に比べて、一般的に昆虫の生物多様性が大幅に失われていることを示しています。これは、作物への直接的な影響だけでなく、花粉交配者やその他の重要な昆虫の喪失のために、気候変動が食料安全保障に大きな脅威をもたらす可能性があることを強調している」と著者らはThe Conversationに書いている。したがって、彼らは 「農民は手作業による受粉技術に頼っている」と警告した。

表明された解決策の中で、科学者たちは「化学物質の使用を減らし、作物の多様性を高めることにより、農業の強度を減らす」ことを提案しました。農地に生息する昆虫にとって、自然の生息地パッチは、食料、営巣地、高温から避難する場所の代替供給源として機能します。自然の生息地を増やすと、花粉媒介者を含む主要な昆虫の数が増えます」

どの土地を保存すべきか

ジョージア大学の科学者たちは、開発者や公務員と協力して、どの土地が保全に最も適しているかを特定することを目的としたモデルを作成しました。これは、ジャーナルEnvironmentalManagementに掲載された研究で説明されているように、以前は考慮されていなかった一連の要因を評価するアルゴリズムです。「多くの場合、人々はそこに含まれる建物のために土地を大切にします。しかし、未開発の土地には、生態系サービスの形でも価値があります」と、ワーネル森林自然資源学部のプニート・ドウィヴェディ教授は説明します。

どの土地を選択するかを分析するために、専門家は水、炭素、生息地の3つの要素を使用しました。たとえば、森林は二酸化炭素の捕捉に非常に効果的です。しかし、これらの土地の価値を評価することは簡単な作業ではなく、近くの物件の価値が都市部で見られる価値よりも低い場合はなおさらです。「保全の取り組みは、ほとんど常に固定予算で行われています。私たちのモデルにより、保全に最適な土地を見つけ、時間の経過とともにその影響を最大化することができます」とDwivedi氏は述べています。

一方、ジョージア大学の元大学院生でプロジェクトリーダーのFabio Jose Benez-Secanhoは次のように述べています。「制限ペナルティのない他のモデルでは、アルゴリズムは最高の経済的価値を生み出すが、一般的にはランドスケープ全体に散在していたプロットを選択できます。」「境界ペナルティを追加したため、接続性の高い、より大きなパーセルが選択されました。より広い保護地域は、野生生物の生息地、生物多様性、その他の生態学的機能に利益をもたらします。より大きなプロットを選択することによる財務上のトレードオフは、それらがもたらす追加の利点と比較して比較的低い」と研究者は結論付けた。

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