Океанічні течії, комахи та збереження земель: як наука вирішує зміни клімату

Погодаі викиди парникових газів змовляти зусилля вчених щодо стримування глобального потепління. Однак наука не зупиняє свій прогрес і прагне не тільки проаналізувати, які наслідки цієї ситуації, але і як її можна пом'якшити. Вони навіть оцінюють та розробляють програми, які дозволять робити прогнози, щоб окремі країни могли діяти відповідно. З нагоди Міжнародного дня Матері-Землі, ось невеликий аналіз того, що наука робить для вирішення цих проблем.

Океанічні течії беруть участь не тільки в «охолодженні» планети, але і захоплюють вуглекислий газ. Комахи необхідні для запилення різних культур і збереження різних екосистем. Знаючи, де урбанізувати і яку землю вибрати для перетворення в резерви, - це всі інгредієнти, які можуть уповільнити глобальне потепління та, як наслідок, зміни клімату. Експерти не лише позначили ситуацію, але, крім того, багато хто з них перерахували рішення або, безпосередньо, прагнули вирішити проблему пропозицією.

Океанічнітечії: прискорення і прихована небезпека

Роль океанічних течій має першорядне значення. Вонитранспортують поживні речовини, необхідні різним організмам, що населяють їх води, а також видаляючи вуглець та тепло з атмосфери, тим самим запобігаючи стражданню планети від надмірного глобального потепління. Однак глобальне потепління може змінити все його функціонування.

За даними групи вчених з Інституту океанографії Скриппса в Сан-Дієго, коли температура планети підвищується, поверхневі океанські циркуляції змінюються, внаслідок чого вони стають швидшими і тоншими. «Ми були здивовані, побачивши, що поверхневі течії прискорюються в більш ніж три чверті світового океану, коли ми прогріваємо поверхню океану», - сказав Кіхуа Пен, провідний автор дослідження, опублікованого в журналі Science Advances.

Щоб дізнатися, що відбувається, коли температура поверхні океану прогрівається, вчені використовували глобальну модель океану. Як вони змогли визначити при здійсненому ними моделюванні, при нагріванні верхніх шарів води вони стають світлішими. Таким чином розвивається різниця в щільності між теплим і холодним шаром, який розташовується під ним. Це призводить до того, що найгарячіший шар прискорює свою швидкість - ситуацію, яка відбудеться в трьох чвертях Світового океану.

У міру зростання швидкості поверхневих океанських течій (відомих як поворотів) холодні шари нижче зазнають уповільнення. Результатом такої ситуації стає підвищена присутність парникових газів в атмосфері. Варто відзначити, що течії або повороти обмежені самими материками, за винятком Південного океану в Антарктиді, де західні вітри змушують Антарктичне кругполярне течія стати найбільшим в світі (за обсягом).

Цяж група вчених минулого року виявила, що Антарктичний циркуполярний струм прискорюється. «Це прискорення - це саме те, що наша модель прогнозує, коли клімат потепліє»,- сказав Скриппс Океанографія кліматичний моделер Shang-Ping Xie. Після цього передбачення, яке стало реальністю сьогодні, вчені прагнуть зупинити розвиток цього, державам залишається тільки приступити до роботи і уникнути ланцюгової реакції.

Комахи, що знаходяться під загрозою зникнення: посіви та продукти харчування

Кожна комаха відіграє фундаментальну роль у великій екосистемі, яка є планетою Земля. Одні руйнують мертвий матеріал, інші допомагають тримати інших комах під контролем, які в іншому випадку стануть шкідниками. Хоча, серед найважливіших, є ті, хто співпрацює, запилюючи харчові культури та квіти. Однак останні дослідження показали, що їх популяція знижується, що може призвести до втрати біорізноманіття комах, і їх життєво важливі екологічні функції будуть поставлені під загрозу, поставивши під загрозу життєдіяльність людини та продовольчу безпеку.

Деякі з доказів, які вже були зафіксовані, є: поширені втрати запилювачів у Великобританії, падіння популяції метеликів на 30-50% в Європі та зниження біомаси літаючих комах на 76% у Німеччині, причому 29 основними групами комах є: метелики та молі; жуки; бджоли, оси і мурах; і мухи. Маючи це на увазі, вчені з Центру досліджень біорізноманіття та навколишнього середовища в Університетському коледжі Лондона оцінили близько 750 000 зразків, з майже 20 видів, з 6000 сайтів по всьому світу.

«Наші висновки, опубліковані в Nature , показують, що зниження комах найбільше в сільськогосподарських районах тропічних країн, де комбіновані наслідки зміни клімату та втрати середовища проживання переживаються більш глибоко», - пояснили вчені в статті. У той же час вони вказали, що «сільськогосподарські ділянки мають лише половину, в середньому кількість комах і більше 25% менше видів комах». «Сільськогосподарські угіддя в районах, які постраждали від клімату, де була видалена більша частина прилеглого природного середовища існування, втратила 63% своїх комах порівняно з лише 7% сільськогосподарських угідь, де збереглася значна частина середовища проживання».

Варто зазначити , що, за оцінками, 87 основних культур світу залежать (повністю або частково) від комах-запилювачів, надумку експертів. Деякі з видів комах, яким загрожує небезпека, є: бджоли орхідеї в лісах Бразилії (їх присутність впала на 50%), молі в Коста-Ріці і джмелі в Європі і Північній Америці.

«Наші результати показують , що сільськогосподарські угіддя в цих регіонах, як правило, втратили велику кількість біорізноманіття комах щодо районів первинної рослинності. Це підкреслює, що зміна клімату може становити серйозну загрозу для продовольчої безпеки не лише через безпосередній вплив на посіви, але й через втрату запилювачів та інших важливих комах», - написали автори в « Розмові». Тому вони попередили, що «фермери вдаються до методів ручного запилення».

Серед виражених рішень вчені запропонували «зменшити інтенсивність сільського господарства за рахунок зменшення використання хімічних речовин та більшої різноманітності сільськогосподарських культур. Для комах, які живуть на сільськогосподарських угіддях, природні ділянки проживання виступають альтернативним джерелом їжі, місць гніздування та місць для укриття від високих температур. Збільшення кількості природного середовища проживання збільшує кількість ключових комах, в тому числі запилювачів».

Якуземлю потрібно зберегти

Вченіз Університету Грузії створили модель, яка має на меті співпрацювати з розробниками та державними чиновниками, щобвизначити, яка земля найбільш придатна для збереження . Це алгоритм , який оцінює низку факторів, які раніше не враховувалися, як пояснено у дослідженні, опублікованому в журналі Environmental Management. «Занадто часто люди цінують землю для будівель, які вона містить. Але нерозвинені землі також мають цінність: у формі екосистемних послуг», - пояснив Пунет Двіведі, професор школи лісового та природних ресурсів Варнелла.

Для того щоб проаналізувати, яку землю вибрати, експерти використовували три фактори: воду, вуглець та середовище проживання. Ліси, наприклад, високоефективні у захопленні вуглекислого газу. Однак оцінити, наскільки цінними є ці землі, було непростим завданням, тим більше, коли значення сусідніх властивостей нижчі, ніж ті, що знаходяться в міських центрах. «Зусилля щодо збереження майже завжди знаходяться на фіксованому бюджеті. Наша модель дозволяє нам знайти найкращі ділянки землі для збереження та максимізувати вплив з часом», - сказав Двіведі.

Тим часом Фабіо Хосе Бенес-Секаньо, колишній аспірант Університету Грузії та керівник проекту, сказав: «Інші моделі без обмежень штрафних санкцій дозволяють алгоритму вибирати ті ділянки, які виробляють найвищі економічні цінності, але, як правило, розкидані по всьому ландшафту». «Коли ми додали межові штрафи, були обрані більші посилки з більшою зв'язністю. Більші заповідні території приносять користь середовищу існування дикої природи, біорізноманіття та інших екологічних функцій. Фінансові компроміси вибору великих ділянок відносно низькі порівняно з додатковими перевагами, які вони надають», - підсумував дослідник.

ПРОДОВЖУЙТЕЧИТАТИ: