У самого синего моря…Природные ресурсы Туапсинского района (6+)

Окт 13th Бактерии Балтийского моря оказались участниками биологического углеродного насоса

Ученые исследовали пикоцианобактерии — цианобактерии размером менее двух микрометров, которые обитают в освещенных солнцем слоях воды. Они используют фотосинтез для получения энергии и поглощают углекислый газ, превращая неорганический углерод в органическое вещество.

Исследователи сравнили разные варианты бактерий рода Synechococcus и выяснили, насколько часто они образуют скопления. Для этого специалисты анализировали пробы воды с разных глубин и изучали оседающие частицы, собранные специальными ловушками.

Оказалось, что варианты бактерий, склонные объединяться в скопления, чаще обнаруживались среди оседающего материала. Образование таких агрегатов помогает клеткам опускаться из поверхностных вод в более глубокие слои. При этом переносится и содержащийся в их биомассе углерод.

Этот процесс связан с биологическим углеродным насосом — механизмом, благодаря которому органическое вещество, образовавшееся у поверхности моря, перемещается в глубину. Часть углерода может оставаться там длительное время, прежде чем вернуться в атмосферу в результате разложения органики и других процессов.

Авторы считают, что результаты важны для прогнозирования изменений морских экосистем в условиях потепления. Если в более теплых и бедных питательными веществами водах пикоцианобактерии станут многочисленнее, их роль в переносе углерода может измениться. Однако исследование проводилось в Балтийском море, поэтому пока нельзя уверенно судить о масштабах этого механизма в Мировом океане.

Работа опубликована в научном журнале The ISME Journal.

Окт 13th На Таймыре граница самого северного леса сместилась на 500 метров за столетие

Лукунский лес расположен на полуострове Таймыр и считается одним из самых северных лесных массивов планеты. Он занимает около 50 гектаров, а его основу составляет лиственница Гмелина — хвойное дерево, приспособленное к суровым условиям Сибири. Исследователи изучили, как менялась эта экосистема на протяжении прошлого столетия.

Для этого ученые определили возраст 350 деревьев и проанализировали почти 27,5 тыс. годичных колец. Они также использовали архивные материалы лесоустройства, данные метеонаблюдений и спутниковые снимки.

Результаты показали, что за последние 50 лет среднегодовая температура воздуха в районе исследования повысилась на 2,5 °C, а количество осадков увеличилось на 47,6 мм. За последние 40 лет площадь территории, покрытой деревьями, выросла на 12,2%.

При этом потепление не привело к быстрому распространению леса по тундре. Ученые обнаружили, что важную роль играет многолетняя мерзлота, которая влияет на условия развития корней и доступность питательных веществ. Более заметное увеличение сомкнутости древесных крон наблюдалось возле таликов — участков грунта, где мерзлота отсутствует.

Исследование показывает, что изменения климата и состояние почвы действуют на северные леса совместно. Поэтому для прогнозирования изменений границы леса недостаточно учитывать только рост температуры воздуха: необходимо также оценивать состояние мерзлоты и другие местные условия.

Окт 13th Культурные проекты помогают сделать климатическую политику доступнее для всех

Трехлетнее исследование под руководством профессора Маргерит Нихан оценивало результаты второй программы Creative Climate Action Fund II. Она объединила 42 художественных, культурных и творческих проекта, посвященных климатическим изменениям и способам противодействия им.

Участники использовали разные форматы: изобразительное и исполнительское искусство, кино, фотографию, музыку, архитектуру, поэзию, рассказы и совместные творческие занятия. Исследователи изучили шесть проектов более подробно: посетили 46 мероприятий, собрали свыше 200 анкет и провели более 50 интервью.

По результатам работы, творческие практики помогают связать сложные экологические проблемы с повседневной жизнью людей. Они создают пространство для обсуждения, обмена знаниями и сотрудничества между жителями, бизнесом, местными властями и общественными организациями.

Особенно важным оказался потенциал таких инициатив для инклюзивного участия. Проекты адаптировали к потребностям людей с разным опытом, возможностями и уровнем осведомленности об изменении климата. Это помогало вовлекать в экологическую деятельность недостаточно представленные в общественной дискуссии группы, укреплять доверие и формировать чувство причастности к общему делу.

Исследователи также обнаружили, что влияние творческих проектов может выходить за пределы непосредственного участия: новые взгляды и привычки распространяются на семьи, рабочие коллективы и профессиональные сообщества. Некоторые инициативы оставили после себя произведения искусства, публикации, общественные пространства и другие ресурсы, которые продолжают работать после завершения программ.

По мнению авторов, для эффективной климатической политики недостаточно одних технологических решений. Необходимы и культурные изменения — новые способы осмысления отношений человека с природой, а также возможности для совместных действий. Исследователи рекомендуют активнее включать искусство и культуру в климатическую политику, обеспечивая долгосрочную поддержку творческих специалистов и общественных инициатив.

Окт 12th Земля в иллюминаторе: как космические технологии помогают устойчивому развитию

С начала космической эры прошло всего 65 лет, а пилотируемые полеты на орбиту и запуск техники к дальним уголкам Солнечной системы воспринимаются наравне с земными событиями. Новости из космоса мелькают в нашей ленте каждый день: будь это Илон Маск, который выводит на орбиту спутники Starlink и сажает ступени ракет, Китай, строящий орбитальную станцию, или Россия с запуском новых модулей для МКС. Но эта обыденность лишь кажущаяся — освоение космоса, как и сохранение нашей планеты, задача важная и нетривиальная. Между этими вопросами есть прямая связь — космическая наука устремлена не только в будущее, но и помогает решать проблемы Земли здесь и сейчас. В частности — бороться с изменением климата и достигать целей устойчивого развития (ЦУР).

Спутник всем ЦУР голова

Около трети всех спутников, находящихся на орбите, используются для дистанционного зондирования Земли. Сегодня более чем у 80 государств есть свои аппараты в космосе — ими обзавелись даже такие небогатые страны как Бутан, Непал, Эфиопия и Судан. Те, кто имеет на орбите лишь один спутник, в первую очередь используют его для наблюдения за своей территорией. 

Дистанционное зондирование — это как первый паровой двигатель для промышленности, только в сфере наук о планете: революция, перевернувшая понимание людей об устройстве Земли, ее происхождении и климате. Сегодня спутники выдают точнейшие метеорологические и геолокационные сведения, предупреждают о надвигающихся природных катаклизмах, помогают обнаружить экологические катастрофы (пожары, загрязнения, незаконные вырубки и пр.), поставляют данные для климатического моделирования и прогнозирования последствий глобального потепления. Но и это не все — каждая из целей устойчивого развития выигрывает от взаимодействия с космическими технологиями.

Согласно исследованию, опубликованному в научном издательстве BioMed Central, наибольший эффект космическая наука оказывает на Цели, ориентированные на технологии, — «Ликвидация голода», «Здоровье и благополучие» и «Индустриализация, инновации и инфраструктура». Меньше всего спутники помогают в достижении «Гендерного равенства», »Уменьшения неравенства» и «Мира, правосудия и эффективных институтов», поскольку они ориентированы на политический контекст.

Вклад космических наук в улучшение жизни настолько велик, что появилось предложение создать восемнадцатую ЦУР — «Космос для всех». Инициативу запустили студенты из Нидерландов, хотя концепцию поддерживают и крупные организации — управление по вопросам космического пространства ООН (UNOOSA) и американское Национальное космическое общество (NSS). Конечно, применение космических технологий для достижения устойчивого развития не панацея. Да и, как уже писала «Экосфера», непродуманное заселение орбит новыми девайсами угрожает появлением свалок в околоземном пространстве. Однако «дружить» с космосом нужно — задачи, включенные в ЦУР, становятся все более зависимы от орбитальной техники.

И пастухи, и санитары

Космические аппараты даже поддерживают продовольственную безопасность. Спутники позволяют оценить состояние посевов, характеристики почвы и спрогнозировать запас продовольствия в регионе. А еще помогают фермерам оптимизировать посадки, повысить урожайность сельскохозяйственных культур, наладить орошение, адаптироваться к изменению климата и ухаживать за скотом. Так, проект Европейского космического агентства (ЕКА) VGTropics, ориентированный на развивающиеся страны Африки, использует спутниковую связь для определения численности животных в стаде и раннего выявления вспышек зоонозных инфекций. 

Еще один пример — картографирование выпаса крупного рогатого скота и овец в Нигере — одной из беднейших стран мира. С помощью спутниковых данных были созданы пастбищные коридоры — это поддержало местное сельское хозяйство и сократило конфликты, вспыхивающие между фермерами из-за борьбы за скудные водные ресурсы и землю. А Восточному Тимору спутники ЕКА помогают выращивать кофе в труднодоступных горных районах. 37% домохозяйств страны напрямую зависят от кофейных плантаций. Данные дистанционного наблюдения позволяют повысить урожайность, улучшить качество кофе, а значит, увеличить доходы людей.

Космические аппараты востребованы и в здравоохранении — они необходимы для телемедицины. К примеру, портативное устройство Tempus Pro по спутниковой связи передает медицинские данные пациентов из удаленных мест врачам, оказывающим дистанционную помощь. В чрезвычайных ситуациях это помогает принять правильные решения о лечении и транспортировке больных. 

Также спутники позволяют моделировать распространение инфекций и оценивать риски возникновения эпидемий. Чтобы предугадать движение малярийных комаров, специалисты опираются на спутниковые данные о температуре и влажности. Так врачи понимают, где появятся вспышки заболевания, и размещают в этих местах медицинские центры. Кроме того спутники помогают оценивать целостность озонового слоя, УФ-излучение и уровень загрязнения воздуха, искать источники вредных выбросов и наблюдать за их распространением по регионам — эти показатели важны для поддержания здоровья населения и предупреждения серьезных заболеваний.

Еще одно направление — энергетика. Спутники оценивают ветровые и солнечные характеристики разных районов и находят наилучшие места для строительства альтернативных электростанций. Также спутниковые данные помогают сбалансировать нагрузку между возобновляемыми и традиционными источниками энергии — прогнозы о солнечном свете, облачности и скорости ветра позволят исключить перебои в электроснабжении.

Наконец, на космические аппараты можно положиться во всем, что касается устойчивого управления природными ресурсами. Например, проект OceanMind, использует искусственный интеллект и спутниковые данные для отслеживания незаконного рыболовства  в океане. Похожая инициатива — ForestMind — определяет места вырубок и предоставляет информацию об устойчивости лесозаготовок. Спутники также помогают изучать и сохранять биоразнообразие. Подсчет животных — дело трудное, особенно в удаленных регионах. Спутники упрощают эту работу — с их помощью ученые собрали данные о популяциях самых разных видов, например, китов, слонов и пингвинов. По данным отчета о космических технологиях World Economic Forum, спутники пресекают незаконный рыбный промысел, нелегальные лесозаготовки и торговлю дикими животными на сумму более 73 млрд долларов в год.

Главные по климату

Без орбитальных технологий невозможно представить современную климатологию, спутниковые наблюдения без преувеличения позволили совершить настоящую революцию в этой науке. Благодаря данным из космоса, ученые могут делать достоверные выводы о последствиях потепления и выбросов парниковых газов. Спутниковые данные европейской службы мониторинга атмосферы «Коперник» (CAMS) позволили определить, что концентрации углекислого газа и метана ежегодно растут на 0.6% и 0.4% соответственно. В планах ученых — научить космические приборы с такой же точностью измерять еще один «опасный» парниковый газ — закись азота. Кстати, именно «Коперник» оценил влияние пандемии Covid-19 на качество воздуха.

Сегодня на службе у климата стоит более 160 спутников, каждый из которых отвечает за измерение особых показателей. Более того, 26 из 50 основных климатических параметров можно измерить только из космоса.

Первым в мире спутником, заточенным под мониторинг парниковых газов (СО2 и СН4), стал японский GOSAT — его запустили в 2009 году и он до сих пор трудится на орбите. В 2018-м к нему присоединился GOSAT-2 — его функционал позволяет оценивать концентрацию не только углерода и метана, но также водяного пара, озона и других газов. В 2016-м году Китай вывел аппарат TanSat для оценки потоков углекислого газа — спустя два года он составил первую глобальную карту СО2 в атмосфере Земли. 

Технологии мониторинга парниковых газов активно развиваются — на смену отдельным аппаратам приходят целые созвездия спутников. Например, совместный проект США и Канады CarbonMapper уже вывел на орбиту три аппарата, а к 2025 году их должно стать 10. Большинство спутников справляются с зондированием больших площадей, но имеют ограничения при измерении выбросов от локальных объектов. То есть спутник понимает, сколько выбросов производит район, но ему сложно распознать от какой инфраструктуры они исходят. Дополнительные «помощники» должны решить проблему. В 2024 году NASA планирует запустить GeoCarb — геостационарную обсерваторию углеродного цикла. Она будет не только измерять основные парниковые газы, но и анализировать работу источников и поглотителей СО2. 

В России мониторинг парниковых газов из космоса развит плохо. Сегодня специализированных аппаратов, измеряющих выбросы, в арсенале Роскосмоса нет, но есть несколько устройств дистанционного зондирования — спутники серий «Ресурс-П», «Канопус-В», «Метеор-М», «Электро-Л» и «Арктика-М». Они выполняют широкий спектр задач — от социального до экономического мониторинга. Под экологию заточены аппараты «Электро-Л» — они снабжают Росгидромет оперативной информацией о пожарах, загрязнениях, стихийных бедствиях, оценивают состояние атмосферы, водных ресурсов, снежного покрова и измеряют некоторые климатические параметры.

Недавно госкорпорация заявила, что в 2025-28 году на орбиту выведут 14 аппаратов серии «Сфера» — они будут поставлять информацию о мусорных свалках, отслеживать добычу полезных ископаемых, мониторить пожарную обстановку, наблюдать ледовый режим в районе Севморпути и контролировать выбросы парниковых газов. Для этой задачи в Институте им. Келдыша разработан фурье-спектрометр, способный распознавать СО, СО2 и СН4. 

Планы на «климат-контроль» есть и у частного российского космоса — компания Success Rockets поставила амбициозную цель: создать глобальный мониторинговый комплекс, определяющий содержание парниковых газов в атмосфере, а также конкретные источники эмиссий и экосистемы, поглощающие углерод. В марте 2021 года «Успешные ракеты» объявили о запуске проекта, в ноябре — уже показывали модель спутника на климатическом саммите в Глазго. Пробный полет первого спутника состоится в конце этого года. В группировку войдут 60 космических аппаратов и 100 наземных станций — к 2030 году система должна заработать в полную мощь.

2030 год подведет итог Целям устойчивого развития. Каких результатов достигнут страны, что человечество приобретет, а что утратит к этому времени — зависит от сегодняшних решений, в том числе в области космических технологий. 

Окт 5th Мировой океан установил новый рекорд по накоплению тепла

23 зеттаджоуля — это 23 секстиллиона джоулей. Для сравнения масштабов: количество тепла, накопленного океаном за 2025 год, примерно в 40 раз превышает годовое потребление энергии человечеством. Оценка зависит от используемого года и показателя мирового энергопотребления; поэтому корректнее говорить именно о приблизительном соотношении.

Данные приведены в десятом выпуске Copernicus Ocean State Report, подготовленном Mercator Ocean International при участии более 100 ученых. Оценка прироста теплосодержания согласуется с независимыми данными Института физики атмосферы Китайской академии наук, которые дают те же 23 ± 8 зеттаджоуля для слоя океана до глубины 2000 м.

При этом рекордная величина теплосодержания не означает, что поверхность океана в 2025 году была теплее, чем годом ранее. Средняя температура поверхности моря, напротив, немного снизилась относительно рекордного 2024 года под влиянием естественной климатической изменчивости. Однако накопление тепла в глубинах продолжилось, и общее теплосодержание океана достигло нового максимума.

За последние десятилетия большая часть дополнительного тепла накапливалась в верхних слоях океана. По данным Copernicus, с 1993 по 2025 год теплосодержание верхних 2000 м увеличивалось в среднем на 1,30 Вт/м². На слой от поверхности до 700 м приходилось 0,83 Вт/м², а на глубины 700–2000 м — еще 0,47 Вт/м².

Нагрев океана влияет не только на морские экосистемы. Более теплая вода расширяется, способствуя повышению уровня моря, а изменение температуры и циркуляции океана влияет на погоду, морские волны и распределение организмов. По данным нового отчета, средний темп повышения глобального уровня моря составлял около 3,8 мм в год в 1999–2025 годах, а в 2012–2025 годах вырос примерно до 4,2 мм в год.

Еще один показатель изменений — кислотность океана. С 1985 по 2025 год глобальная кислотность поверхностных вод увеличилась примерно на 17%. Параллельно меняются морские экосистемы: в период с января 2023 года по сентябрь 2025 года 84% коралловых рифов мира испытывали тепловой стресс, достаточный для обесцвечивания.

Таким образом, даже временное снижение температуры поверхности моря не останавливает долгосрочное накопление энергии в океане. Именно теплосодержание, а не только температура поверхности, позволяет увидеть, сколько дополнительной энергии продолжает накапливаться в климатической системе.

Окт 5th Почему экосистемам и видам нашей планеты необходим генетический ремонт

Климат нашей планеты стремительно меняется, а многим видам животных и растений угрожает вымирание. В то же время другие виды распространяются благодаря человеку, разрушительно воздействуя на экосистемы. Возможно, в будущем биотехнология позволит воскресить некоторые вымершие виды — например, мамонта. Появился даже специальный термин: de-extinction, или «отмена вымирания». 

Правда, до воскрешения мамонта и других вымерших животных и растений пока еще далеко – возможно, так же, как пока далеко до терраформирования Марса. Но зато ученые предлагают использовать методы генной инженерии и синтетической биологии для сохранения биоразнообразия и борьбы с инвазивными видами. Работа над такими проектами уже ведется в лабораториях. 

Синтезированное биоразнообразие

В 2016 году было опубликовано письмо, авторы которого — специалисты в области синтетической биологии — призвали специалистов по охране природы к сотрудничеству ради сохранения биоразнообразия. Они назвали свой подход синтезированным биоразнообразием и предложили несколько возможных способов применения биотехнологий для спасения видов. Что это за технологии и как они применяются на практике? 

Коралловые рифы, устойчивые к потеплению

Коралловые рифы — это естественные очаги биоразнообразия, сравнимые с лесами. 

Они поддерживают жизнь около миллиарда человек и служат естественной защитой от штормов и наводнений. При этом потепление климата угрожает самому существованию коралловых рифов. Риф — это своего рода сверхорганизм, состоящий из животного — полипа — и живущей с ним в симбиозе водоросли. Кораллы снабжают водоросли неорганическими веществами, а водоросли дают кораллам продукты фотосинтеза. Повышение температуры воды приводит к тепловому стрессу, убивающему водоросли и обесцвечивающему кораллы. Даже если потепление удастся удержать в рамках 1,5°C, к 2050 году может исчезнуть 90% коралловых рифов и связанных с ними экосистем. 

Спасти кораллы способна генная инженерия и направленная эволюция. Ученые из Австралийского института морских наук выявили у кораллов ген HSF1, отвечающий за способность адаптироваться к повышению температуры. Затем они ввели компоненты CRISPR/Cas9 в оплодотворенные яйцеклетки кораллов Acropora millepora, «отключив» этот ген. Личинки с отключенными копиями HSF1 погибали при тепловом стрессе, когда температура воды повышалась с 27 до 34 градусов Цельсия. Напротив, личинки с работающим геном выживали в более теплой воде. 

CRISPR (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats, или короткие палиндромные кластерные повторы) — особые участки бактериальной ДНК, иммунная защита, которую археи и бактерии «используют» против вирусов. Между идентичными повторами последовательностей ДНК бактерий находятся отличающиеся друг от друга фрагменты — спейсеры, многие из которых соответствуют участкам геномов вирусов, паразитирующих на бактерии. Когда вирус проникает в бактериальную клетку он обнаруживается с помощью Cas-белков, связанных с CRISPR РНК. Если фрагмент вируса «записан» в спейсере CRISPR РНК, Cas-белки разрезают вирусную ДНК и уничтожают ее, защищая клетку от вируса. В редактировании геномов чаще всего используется система CRISPR/Cas9, то есть система с белком Cas9, но есть и другие Cas-белки. Так, сотни миллионов лет назад «изобретенная» бактериями система позволяет человеку точно и быстро редактировать геномы.

Ученые из этой команды говорят, что пока рано использовать метод редактирования генома для выведения более термостойких кораллов. Однако он может применяться для расширения знаний о биологии кораллов и их реакции на тепловой стресс. Это позволит точнее спрогнозировать будущее рифов в условиях глобального потепления, а также определить риски и преимущества использования биотехнологий для защиты кораллов.

Исследователи из Университета Мельбурна пошли другим путем — на основе собранных в 2010 году образцов симбиотических водорослей вывели культуру, а затем в серии экспериментов модифицировали ее, постепенно повышая температуру воды. Таким образом в лаборатории получилось вывести термостойкие штаммы водорослей, которые затем поместили в личинки кораллов. Три из десяти теплостойких штаммов смогли защитить коралл от обесцвечивания при недельном воздействии 31-градусной температуры. Предполагается, что в дальнейшем такие полипы будут привиты к существующим кораллам в живой природе — если ученым разрешат это сделать.

Апгрейд черноногого хорька

В Северной Америке живет черноногий хорек — родственник нашего степного и лесного хорьков. Этот вид находится на грани вымирания из-за сокращения кормовой базы. Более того, внутри популяции очень низкое генетическое разнообразие. Из 18 особей, спасенных почти 30 лет назад из прерий США, только семь передали свои гены последующим поколениям. «Каждый (ныне живущий) черноногий хорек происходит от семи особей», — говорит Кимберли Фрейзер, представитель Национального центра охраны черноногих хорьков. 

Для решения этой проблемы было предложено ввести в популяцию ДНК, извлеченную из образцов, хранящихся в зоопарках и музеях. В прошлом году генетики секвенировали геномы двух живых хорьков, а также ДНК самца и самки, которые умерли в 1980-х годах и хранятся в криохранилище зоопарка Сан-Диего. Самку Уиллу ученые клонировали, используя замороженные клетки. Ее яйцеклетка была имплантирована в самку домашнего хорька, детеныш которой — самка по кличке Элизабет Энн — стала клоном не оставившей потомков Уиллы.

Черноногому хорьку также угрожает лесная чума, которой он заражается от своей добычи — луговых собачек. Поэтому выращенные в неволе хорьки вакцинируются перед выпуском в дикую природу. Ученые предложили ввести в геном резистентные аллели (варианты генов) домашнего хорька, для которого лесная чума не смертельна, чтобы сделать черноногого хорька более устойчивым к заболеванию. Другое решение — применить генную инженерию для активации врожденных аллелей. Второй подход — добавить устойчивые к чуме аллели домашнего хорька в геном черноногого хорька. 

Защита каштанов от инвазивного грибка

Американский каштан зубчатый некогда был широко распространен на востоке США и Канады. Благодаря быстрому росту и устойчивой к гниению древесине американский каштан может помочь в запуске проектов связывания углерода, которые используют для сокращения выбросов. Проблема в том, что сто с лишним лет назад в США были интродуцированы японский каштан городчатый и китайский каштан мягчайший, а вместе с ними завезен паразитический грибок Cryphonectria parasitica. Азиатские каштаны к этому грибку устойчивы, а вот для американского каштана он оказался губителен, вызывая у него болезнь эндотиоз. К середине 20 века исчезло 90 процентов американских каштанов. 

В 1990 году генетики Уильям Пауэлл и Чарльз Мейнард из Университета штата Нью-Йорк создали каштаны, устойчивые к болезни, с помощью старой доброй генной инженерии, а точнее трансгенеза. Они вставили в геном каштана ген пшеницы, кодирующий фермент оксалатоксидазу, который расщепляет щавелевую кислоту, выделяемую грибком. 

В трансгенезе применяются вирусные векторы или векторы на основе плазмид бактерий, посредством которых в геном клетки вставляются нужные гены. Таким образом организм приобретает свойства, передающиеся его потомкам. 

Продолжением экспериментов занимается команда ученых, возглавляемая Эндрю Ньюхаусом. Ими были выведены деревья, устойчивые к патогенному грибку и это качество наследуется. По словам Пауэлла, некоторые деревья оказались даже более устойчивы к грибку, чем их азиатские родственники. Длительные наблюдения показали, что плоды трансгенных каштанов не отличаются от обычных, а их пыльца, цветы и опавшие листья не наносят вреда насекомым, лягушкам и грибам. Тем не менее, модифицированные каштаны изолированы от окружающего мира двойной оградой и слоем специального пластика, чтобы не допустить разнесения пыльцы. 

Борьба с инвазивными видами 

Инвазивные виды разрушительны для сформировавшихся за миллионы лет экосистем. Избавление от них — сложная и малоприятная задача, ведь требуется уничтожить сотни тысяч, а то и миллионы особей. Например, таких, как инвазивные виды грызунов или бабочка-огневка на черноморском побережье России, уничтожившая местные самшиты. 

Но благодаря генной инженерии появился сравнительно более гуманный способ — технология генного драйва, которая не убивает каждую отдельную особь, а уничтожает популяции инвазивных видов, делая их бесплодными. Генный драйв распространяет в популяции набор определенных генов, предотвращающих ее распространение. В отличие от обычного наследования признаков, наследование под влиянием генного драйва стопроцентное по отношению к заданному признаку. 

Потенциально его можно использовать на любых организмах с половым размножением и непродолжительным временем жизни — от комаров до млекопитающих. На млекопитающих — лабораторных мышах — технология была испытана в 2019 году. 

С помощью генного драйва можно уничтожить не только инвазивные виды, но и лишить способности переносить вирус таких переносчиков болезней как малярийный комар. Сейчас такие опыты проводятся в Италии. В контролируемом лабораторном помещении выпускаются особи комаров с отредактированным геномом, которые скрещиваются с обычными особями. Их потомство несет этот ген, снова скрещиваясь с другими особями — так ген, а значит, и кодируемый им признак, распространяется в популяции. 

Риски 

Экологи и некоторые исследователи опасаются, что такие усилия по исправлению ошибок прошлого могут больше навредить, чем помочь. Если генный драйв выйдет из под контроля, гены распространятся за пределы популяции-мишени, вызвав так называемое генетическое загрязнение. Воображение рисует апокалиптические картины крушения экосистем. На технологию даже предлагалось наложить мораторий. 

Несколько известных биологов, среди которых Джейн Гудолл, знаменитая исследовательница шимпанзе, в 2016 году подписали открытое письмо в котором предостерегают, что использование генного драйва дает «возможность вмешиваться в эволюцию, определять судьбу целого вида, резко изменять экосистемы и вызывать крупномасштабные изменения окружающей среды способами, которые раньше считались невозможными». 

Сторонники применения технологии утверждают, что такой вариант развития событий маловероятен. Как показывают некоторые исследования, генный драйв может встретиться в природе с резистентностью. В большой популяции могут быть особи, обладающие устойчивым к драйву генотипом. Размножаясь, они будут распространять устойчивость к генному драйву.

Кроме того, уже существует своего рода встроенный контроль этой технологии. Молекулярные биологи из Калифорнийского технологического института в Пасадене разработали метод, при котором «генный драйв» начинается только тогда, когда число модифицированных особей в популяции достигает определенного порога. Поэтому особи из других популяций не смогут запустить этот процесс. В популяции, в которой применен генный драйв, его можно будет остановить, добавив в нее не модифицированные особи.

В начале этой статьи была упомянута идея терраформинга Марса. Для терраформинга Красной планеты понадобилось бы создать целую новую биосферу с системой постоянного мониторинга и контроля. Виды в этой биосфере отличались бы от земных, даже если бы создавались на их основе — поскольку они должны быть адаптированы к марсианским условиям. При этом сами эти новые организмы в свою очередь помогали бы преобразовать Марс. Земля, какой мы ее знаем, это и есть ее биосфера. Истощение биосферы превращает Землю в некотором смысле в другую планету — в менее разнообразную и пригодную для жизни. Но пока до колонизации Марса далеко, а вот залатать бреши, пробитые в биосфере Земли человеческой деятельностью нужно уже сейчас. Возможно, со временем на основе биотехнологий будет создана целая система глобального ремонта видов, а значит, и экосистем.

Окт 1st Ученые связали выбросы после 2015 года с усилением жары в Европе

Исследователи разработали метод, который позволяет оценивать вклад относительно небольшого объема накопленных выбросов в конкретные экстремальные погодные события. Для этого они обучили генеративную модель машинного обучения на данных 10 глобальных климатических моделей, а затем сопоставили ее результаты с реальными метеорологическими наблюдениями ERA5.

Ученые сравнивали два сценария: фактический уровень накопленных выбросов к моменту события и условный сценарий, в котором уровень выбросов оставался на значении 2015 года. Такой подход позволил оценить, насколько последние годы дополнительных выбросов изменили температуру при одинаковых крупномасштабных погодных условиях.

Анализ показал с вероятностью более 95%, что выбросы после 2015 года усилили среднюю температуру во время самых жарких недель в Европе в каждом году с 2021 по 2025 год. Для отдельных участков Европы расчетное увеличение превышало 0,35 °C. Особенно заметный вклад получился для южной и восточной частей континента.

Отдельно ученые рассмотрели волну жары 24 июня — 3 июля 2025 года. Согласно расчету, если бы накопленные глобальные выбросы оставались на уровне 2015 года, средняя температура в исследованном европейском регионе во время этого события была бы примерно на 0,34 °C ниже. Вероятность того, что выбросы после 2015 года действительно повысили среднюю региональную температуру этой волны жары, исследователи оценили более чем в 99%.

При этом речь не идет о том, что выбросы последних десяти лет являются единственной или главной причиной европейских волн жары. Они добавились к уже накопленному антропогенному потеплению, вызванному выбросами предыдущих десятилетий. Новизна работы в другом: ученым удалось количественно оценить влияние конкретного относительно небольшого фрагмента глобальных выбросов на отдельные экстремальные события.

У метода есть ограничения. На уровне отдельных территорий размером около 250 км результат менее надежен, чем при оценке температуры на масштабе примерно 2500 км. Кроме того, модель не учитывала некоторые виды воздействия, в частности изменения землепользования и аэрозольные воздействия. Поэтому результат следует понимать как оценку вклада выбросов в региональную интенсивность жары, а не как точное объяснение температуры в каждом конкретном месте.

Исследование показывает, что даже выбросы относительно недавнего периода уже оставляют измеримый след в экстремальной жаре. Для климатологов это также новый способ связывать конкретные последствия изменения климата не только со всем историческим объемом выбросов, но и с его отдельными частями.

Окт 1st Потепление меняет экосистемы выше границы леса в Аппалачах в США

Исследователи изучили изменения растительного покрова на вершинах северных Аппалачей с помощью спутниковых данных и наземных наблюдений. Особое внимание они уделили открытым участкам выше границы леса — местам, где низкие температуры, сильные ветры и короткий вегетационный сезон ограничивают рост деревьев.

Потепление создает более благоприятные условия для растений. Снег тает раньше, период роста становится длиннее, а некоторые виды получают возможность распространяться на территории, которые прежде были слишком холодными для них.

Однако увеличение количества растительности здесь не обязательно означает улучшение состояния экосистем. Высокогорные сообщества приспособлены к суровым условиям, а их состав может измениться, если температура продолжит расти. Более теплолюбивые растения способны конкурировать с видами, которые специализировались на холодных условиях.

Важную роль играет и снежный покров. Он не только определяет продолжительность сезона роста, но и защищает растения от экстремально низких температур. Более раннее таяние снега меняет доступность воды и сроки развития растений.

Для северных Аппалачей это особенно важно, поскольку участки выше границы леса занимают небольшую площадь и служат местообитанием специализированных видов. По мере потепления эти территории могут становиться более подходящими для кустарников и других растений, которые постепенно вытесняют холодолюбивую растительность.

Таким образом, «озеленение» горных вершин может быть признаком не улучшения состояния природы, а перестройки высокогорных экосистем под воздействием меняющегося климата.

Сен 30th 43% объектов Всемирного наследия ЮНЕСКО в Европе подвержены высокому климатическому риску

Угроза касается не только известных исторических центров и памятников, расположенных на побережье. Климатические изменения затрагивают более широкую культурную инфраструктуру — от церквей и библиотек до музейных коллекций. Повышенная влажность способствует появлению плесени, колебания температуры ускоряют разрушение материалов, а экстремальная жара, пожары, наводнения и оползни создают дополнительные риски для зданий и предметов искусства.

Проблема распространяется и на культурные объекты, которые не входят непосредственно в список Всемирного наследия. Например, в США 35% руководителей художественных музеев сообщили, что их учреждения уже сталкивались с ущербом от климатических воздействий, а половина разработала специальные планы реагирования на такие угрозы. Во Франции Лувр перемещает около 250 тыс. произведений искусства в консервационный центр в Льевене, в том числе для снижения риска повреждения коллекций из-за наводнений.

Изменение климата угрожает не только зданиям и произведениям искусства, но и материалам, необходимым для создания культурных объектов. Например, ель из долины Валь-ди-Фьемме в итальянских Доломитах, традиционно используемая для изготовления скрипок Страдивари, страдает от повышения температуры и распространения вредителей.

Исследователи отмечают особенность культурного наследия: многие повреждения невозможно компенсировать экономически или восстановить полностью. Уничтоженную фреску, древнюю мозаику или археологический объект нельзя заменить аналогичным новым экземпляром. Поэтому климатические риски становятся не только экологической и экономической, но и культурной проблемой.

Сен 30th Атмосфера Земли стала менее пыльной, и это усиливает потепление

Речь идет прежде всего о минеральной пыли, которая поднимается в атмосферу с поверхности пустынь. Значительная ее часть поступает из Северной Африки и Азии, включая Сахару и пустыню Гоби. В атмосфере частицы пыли могут переноситься на тысячи километров.

Пыль влияет на климат сразу несколькими способами. Она рассеивает солнечный свет и взаимодействует с облаками, поэтому в среднем оказывает небольшой охлаждающий эффект. Когда пыли становится меньше, этот естественный охлаждающий эффект ослабевает. По оценке исследователей, сокращение количества пыли могло внести небольшой вклад в потепление, наблюдавшееся в 2003–2023 годах.

При этом ученые пока не установили, почему атмосферной пыли стало меньше. Наблюдаемое снижение особенно интересно на фоне более длительной тенденции: на протяжении значительной части XX века количество пыли в атмосфере увеличивалось и достигло пика примерно в 1980-х годах. Даже после недавнего снижения ее содержание остается выше доиндустриального уровня.

Изменение количества пыли важно не только для климата. Пылевые частицы переносят минералы и питательные вещества в океаны и на сушу, влияют на качество воздуха, а оседая на снегу и льду, могут снижать их отражательную способность. Поэтому дальнейшее изменение глобального пылевого цикла способно повлиять сразу на несколько природных процессов.