Восстановление почв может усилить естественное охлаждение планеты
Этому механизму посвящён доклад The Soil Carbon Sponge: Restoring Earth’s Hydrological Cooling System for Climate Stability, подготовленный в рамках инициативы Conscious Planet — Save Soil. Его авторы предлагают рассматривать восстановление почв как дополнительный инструмент климатической политики.
Здоровая почва содержит органическое вещество, поддерживает разнообразие микроорганизмов и имеет структуру, позволяющую воде проникать в её поры и задерживаться там. Когда почва деградирует, уплотняется или теряет органическое вещество, её способность удерживать воду может снижаться.
Влага необходима растениям, но она также помогает регулировать температуру. При испарении воды с поверхности почвы и через листья растений часть солнечной энергии расходуется на переход воды в пар, а не на нагрев поверхности. Этот процесс называется эвапотранспирацией.
Поэтому влажная почва с растительным покровом при определённых условиях нагревается слабее, чем сухая и оголённая земля. Если почва теряет влагу, испарительное охлаждение ослабевает, а поверхность может нагреваться сильнее.
Авторы доклада предлагают восстанавливать «почвенную углеродную губку» — систему, в которой органическое вещество, почвенные организмы, структура земли и вода поддерживают друг друга.
Для этого можно использовать методы, которые уже применяются в сельском хозяйстве и природоохранной практике:
- Покровные культуры защищают почву от эрозии и увеличивают поступление органического вещества.
- Мульчирование помогает сохранять влагу и защищает поверхность от разрушения.
- Сохранение лесов и восстановление растительности поддерживают круговорот воды и испарительное охлаждение.
- Снижение эрозии и уплотнения помогает сохранять структуру почвы и её способность впитывать осадки.
Эти меры могут одновременно поддерживать плодородие, уменьшать потери почвы и повышать устойчивость сельского хозяйства к засухам. Однако результат зависит от типа почвы, климата и способов землепользования.
Восстановление почв влияет на климат по двум основным направлениям. Во-первых, почва способна накапливать органический углерод, поступающий из растительных остатков и корней. Во-вторых, доступность воды влияет на испарение и распределение солнечной энергии у поверхности Земли.
При этом локальное охлаждение не равнозначно снижению глобальной средней температуры. Масштаб климатического эффекта зависит от множества факторов, включая атмосферную циркуляцию, облачность и доступность воды.
Поэтому восстановление почв не может заменить сокращение выбросов парниковых газов. Но оно способно принести сразу несколько экологических выгод: помогать сохранять углерод, удерживать воду, поддерживать растительность и повышать устойчивость экосистем к изменению климата.
Posted in Биоразнообразие, В мире, Климат, Сельское хозяйство, События by Экосфера with comments disabled.
Здоровые кораллы помогают обесцвеченным соседям восстановиться за несколько недель
Обесцвечивание кораллов происходит, когда из-за теплового стресса они теряют симбиотические водоросли, живущие в их тканях. Эти микроорганизмы обеспечивают кораллам значительную часть необходимых питательных веществ, а также придают им характерную окраску. Без водорослей кораллы становятся уязвимыми, испытывают нехватку энергии и могут погибнуть.
Исследователи изучали кораллы вида Pocillopora damicornis. Они подготовили десять пар фрагментов: в каждой были здоровый и обесцвеченный фрагменты, происходившие от одной и той же колонии. Пять пар расположили так, чтобы кораллы соприкасались, а в остальных случаях оставили между фрагментами небольшое расстояние.
Результаты оказались показательными. Обесцвеченные фрагменты, которые соприкасались со здоровыми, постепенно восстанавливали окраску. В контрольной группе, где кораллы находились на расстоянии нескольких миллиметров друг от друга, заметного восстановления не происходило.
С помощью мощного микроскопа учёные установили, что при контакте ткани кораллов срастаются, образуя своеобразный канал для переноса веществ. По нему из здорового фрагмента в обесцвеченный перемещаются симбиотические водоросли.
Исследователи также выяснили, что для запуска восстановления достаточно относительно короткого контакта. Уже через три дня можно было наблюдать признаки передачи водорослей. Если фрагменты оставались вместе около недели, полученного количества симбионтов обычно хватало для дальнейшего самостоятельного восстановления.
В лабораторных экспериментах обесцвеченные фрагменты, контактировавшие со здоровыми, полностью восстановились в течение нескольких недель. При этом водоросли внутри восстанавливающихся кораллов размножались особенно быстро: на второй неделе эксперимента их популяция увеличивалась вдвое примерно за четыре дня.
У обнаруженного механизма есть важное ограничение: наиболее эффективно он работает между фрагментами с одинаковым генетическим происхождением. Когда исследователи соединяли кораллы с разным генетическим составом, их ткани не срастались обычным образом и могли вступать в конфликтные взаимодействия.
Поэтому непосредственный контакт здоровых и обесцвеченных кораллов вряд ли станет универсальным способом восстановления целых рифов. Кроме того, исследователям предстоит выяснить, как масштабировать этот подход в природных условиях.
Учёные рассматривают альтернативный вариант: выделять полезные симбиотические водоросли из здоровых кораллов, выращивать их и затем возвращать обесцвеченным организмам. Такой подход потенциально позволит ускорить восстановление кораллов без необходимости соединять каждый повреждённый фрагмент со здоровым.
Posted in Биоразнообразие, В мире, Климат, События by Экосфера with comments disabled.
Супер-Эль-Ниньо поставил под угрозу один из крупнейших промыслов рыбы в мире
Перуанский анчоус, или анчовета (Engraulis ringens), обитает у западного побережья Южной Америки. С 1970 года на него в среднем приходилась примерно десятая часть мирового коммерческого улова рыбы. При этом более 90% выловленной анчоветы перерабатывают в рыбную муку и рыбий жир, которые используют в аквакультуре, животноводстве и производстве пищевых добавок.
Основу продуктивности вод у берегов Перу составляет холодное Перуанское, или Гумбольдтово, течение. Оно связано с подъёмом глубинных вод, богатых питательными веществами. Они поддерживают рост планктона, которым питается анчовета, а та, в свою очередь, служит кормом для более крупных рыб, морских птиц и других хищников.
Во время Эль-Ниньо температура поверхностных вод в восточной части Тихого океана повышается, а подъём холодной воды к поверхности ослабевает. В результате сокращается доступность питательных веществ и планктона. Анчовета теряет привычные условия обитания и кормовую базу, а её популяция становится уязвимее. Изменения распространяются по всей пищевой цепи и затрагивают другие промысловые виды.
В июне 2026 года власти Перу приостановили промысел анчоветы, а в августе закрытие сезона стало окончательным. В октябре правительство также отменило второй сезон добычи у северного и центрального побережья страны. По данным отраслевых СМИ, к этому моменту рыбаки выловили около 471 тыс. тонн анчоветы при установленной квоте в 1,9 млн тонн. Более половины улова составляла молодь, ещё не достигшая репродуктивного возраста.
Последствия выходят далеко за пределы рыболовства. По оценке, приведённой The Guardian, возможные потери экономики Перу из-за отмены второго сезона могут составить около 1,4 млрд долларов. Сокращение производства рыбной муки отражается и на мировом рынке кормов для аквакультуры и животноводства.
Эль-Ниньо — естественное климатическое явление, которое периодически меняет температуру океана и атмосферную циркуляцию. Однако потепление океана и чрезмерная эксплуатация рыбных запасов делают промысел уязвимее к климатическим колебаниям. История анчоветы показывает, что даже один из самых продуктивных промыслов мира не застрахован от резкого сокращения уловов, если природные условия ухудшаются на фоне высокой нагрузки на популяцию.
Posted in Биоразнообразие, В мире, Климат, События by Экосфера with comments disabled.
Россия представит проекты по сохранению редких животных и экосистем на конференции COP17 в Ереване
В первый день участники обсудят международные научные экспедиции, сохранение экосистем Байкала и восстановление популяции лошади Пржевальского.
21 октября внимание уделят морскому биоразнообразию, в том числе защите белого медведя, каспийского тюленя и китообразных. Также обсудят вклад коренных народов Севера, Сибири и Дальнего Востока в сохранение экосистем и применение традиционных знаний о природе.
23 октября, в Международный день снежного барса, специалисты представят результаты наблюдений за редкими животными, включая снежного барса, амурского тигра, манула и переднеазиатского леопарда. Отдельная сессия будет посвящена российско-китайскому трансграничному резервату «Земля больших кошек».
26 октября участники рассмотрят роль бизнеса в сохранении биоразнообразия. В программе заявлено участие представителей СИБУРа, ВТБ, «Северстали», «Росатома», РЖД, АЛРОСА, «Норникеля», En+ Group и «Полюса». Среди тем — корпоративные природоохранные программы и технологии снижения воздействия предприятий на экосистемы.
На 27 октября запланирована презентация проектов Президентского фонда природы. 28 и 29 октября расскажут о сохранении редких растений в криохранилище «Природный холод Якутии», цифровых платформах для особо охраняемых природных территорий, защите генофонда башкирской пчелы, восстановлении популяции зубра и сохранении биоразнообразия российской Арктики.
COP17 — международная конференция, на которой страны оценивают прогресс в выполнении глобальных обязательств по сохранению биоразнообразия. В 2026 году участники впервые проводят коллективную оценку реализации Куньминско-Монреальской глобальной рамочной программы, принятой в 2022 году. Она включает цели по охране природы, в том числе защиту 30% суши и морских акваторий к 2030 году.
Posted in Биоразнообразие, В мире, В России, Климат, События by Экосфера with comments disabled.
Температура в ключевой зоне Тихого океана достигла рекордных 29,7 °C из-за Эль-Ниньо
Рекорд зафиксировали в зоне Niño 3.4 — участке экваториального Тихого океана (от 5° с. ш. до 5° ю. ш., от 120° до 170° з. д.)., за температурой которого следят для оценки интенсивности Эль-Ниньо. Этот показатель превысил пиковые значения предыдущих мощных эпизодов явления в 1982–1983, 1997–1998 и 2015–2016 годах. При этом абсолютная температура воды и отклонение от климатической нормы — разные показатели, поэтому рекорд сам по себе не доказывает, что нынешний Эль-Ниньо уже стал самым сильным в истории.
Эль-Ниньо — естественная фаза климатического цикла, при которой поверхностные воды в тропической части Тихого океана становятся теплее обычного. Это меняет циркуляцию атмосферы и распределение осадков: в одних регионах возрастает риск засух, в других — сильных дождей и наводнений. Явление также способствует повышению глобальной температуры, поскольку океан передает атмосфере накопленное тепло.
По данным Copernicus, средняя температура поверхности Мирового океана в сентябре достигла 21,05 °C — это рекорд для данного месяца. Предыдущий максимум, зафиксированный в сентябре 2023 года, составлял 20,92 °C. Средняя температура приземного воздуха на планете в сентябре 2026 года достигла 16,27 °C, что на 1,63 °C выше доиндустриального уровня 1850–1900 годов.
По прогнозам климатологов, нынешний Эль-Ниньо продолжит усиливаться к ожидаемому пику в конце 2026 года. Его влияние в сочетании с антропогенным изменением климата может привести к новым температурным рекордам в 2026 и 2027 годах.
Однако ученые подчеркивают, что главная причина долгосрочного глобального потепления — выбросы парниковых газов в результате деятельности человека. Эль-Ниньо усиливает температурные колебания, но не заменяет собой этот основной фактор.
Posted in В мире, Вода, Климат, События by Экосфера with comments disabled.
Скрытая угроза: Как изменение климата может породить новые заболевания
Об этой угрозе предупреждали. О ней писали статьи и книги. Для эпидемиологов и вирусологов она не стала полной неожиданностью. Задолго до пандемии COVID-19 фиксировались вспышки других коронавирусных инфекций, свиного и птичьего гриппа.
В 2002 году в южной китайской провинции Гуандун произошла вспышка атипичной пневмонии, затем распространившаяся в Сингапур и на Тайвань. Через 10 лет после этого в Саудовской Аравии зарегистрировали случай заражения человека коронавирусом ближневосточного респираторного синдрома. Тогда человечеству «повезло»: при высокой летальности этот коронавирус оказался не способен к эффективной передаче от человека к человеку. Это были первые в XXI веке тревожные звонки, сообщающие о скрытой в экосистемах угрозе: новых и возвращающихся инфекциях.
Ускоритель естественной истории
Вирусы и бактерии возникли миллиарды лет назад, в самом начале истории биосферы. В отличие от бактерий, вирусы — объекты на грани живого и неживого, внутриклеточные паразиты, «оживающие» при контакте с жертвой, обреченной стать «фабрикой» по производству новых вирусов.
Вирусы быстро мутируют и способны гибридизироваться посредством рекомбинации, «создавая» новые варианты с новыми свойствами. Несколько удачных мутаций — и они уже перескакивают на новых хозяев, преодолевая межвидовые барьеры. Вся эволюционная история вирусов и патогенных бактерий состоит из таких переходов. Патогены, переносимые животными, «перепрыгивали» на людей, эволюционируя в агенты уже человеческих заболеваний — антропонозов.
Так произошло, например, с бубонной чумой — относительно молодым заболеванием, вызываемым бактерией Yersinia pestis (чумной палочкой) произошедшей от псевдотуберкулезной палочки (Y. pseudotuberculosis). В бронзовом веке индоевропейские кочевники-скотоводы разнесли чуму по евразийской степи: так скотоводство создало еще один резервуар для патогенов. Затем чума, эволюционируя, наращивала свою заразность. В VI веке «Юстинианова» чума распространилась по Великому шелковому пути — торговой артерии глобальной экономики Средневековья. Понадобилось три года чтобы она добралась из Азии в Европу.
В современном мире действуют тысячи намного более быстрых «шелковых путей». Массовый туризм и современная логистика, перемещающие людей и товары на далекие расстояния за считанные часы, облегчают распространение инфекций в новые ареалы. Вспышка заболеваемости COVID-19 в Ухане была зафиксирована в ноябре 2019 года. Уже в марте 2020 Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) объявила о пандемии. По всей видимости, коронавирусная инфекция останется с нами, став еще одним сезонным заболеванием.
Но в экосистемах юга и севера «припасены» новые, пока малоизученные или вовсе неизвестные науке возбудители заболеваний. Изменение климата, таяние мерзлоты, вырубка лесов, торговля дикими животными, промышленное животноводство, трущобы и связанность современного мира — такова рецептура современной эпидемической катастрофы.
Глобальный Юг
Именно глобальный Юг «подарил» нам коронавирусную пандемию. Коронавирусы — это семейство из 43 вирусов, часть которых давно циркулирует в человеческой популяции и не представляет для людей серьезной опасности. Множество же других коронавирусов существовало в лесных экосистемах миллионы лет. Но люди вторглись в эти экосистемы, что привело к росту контактов людей с животными.
Так же было и с другими патогеном — ВИЧ: специалисты предполагают, что скорее всего «нулевое заражение» произошло во время разделки мяса обезьяны, убитой на охоте. Затем вирус распространился по трущобам в бассейне реки Конго и, наконец, вырвался в остальной мир.
Летучие друзья вирусов
Летучие мыши и вирусы совместно эволюционировали десятки миллионов лет. Именно рукокрылые — основной природный резервуар коронавирусов и множества других известных науке зоонозов. Эти млекопитающие обладают удивительно мощной иммунной системой, что, по одной из гипотез, связано с их способностью к полету. Полет требует ускоренного обмена веществ и, соответственно, высокой температуры тела, которая подавляет развитие вирусов, не давая им убить носителя, но оставляя достаточно «свободы» для мутаций.
Мы не только изменили прежние экосистемы, но создали новые, построив огромные города. Вырубка лесов вынуждает рукокрылых осваивать антропогенные ландшафты вблизи населенных пунктов и в них самих: подвалы, чердаки, парки, заброшенные строения. В Малайзии в 1998 году в районах, где велась вырубка лесов и высадка на их месте плантаций масличной пальмы и фруктовых деревьев, произошла вспышка смертоносного вируса Нипах (летальность 40-75%). Летучие лисицы переселялись на плантации, вирус перескакивал на свиней, живущих на расположенных поблизости фермах, а свиньи уже заражали людей.
В России потенциальная опасность может скрываться в курортной зоне — на черноморском побережье. Как показали недавние исследования, у летучих мышей Сочинского национального парка нашли два новых SARS-подобных коронавируса. Один обнаружили в пещерах, другой, Хоста-2, — в подвале сочинского Института медицинской приматологии.
Лихорадка Западного Нила
Летом 2021 года в Москве произошла вспышка лихорадки Западного Нила. Кому-то даже «повезло» увидеть как птицы падают замертво.
Случаи заражения лихорадкой Западного Нила в России фиксировались и ранее: первая — в 1999 году в Волгоградской области, последующие в Воронежской, Липецкой и Ростовской областях. С тех пор ареал инфекции расширялся. Основные переносчики вируса — комары видов Culex pipiens и Culex torrentium, личинки которых способны развиваться в подвалах жилых домов. В холодном климате вирус не успевает размножиться, но продолжительная аномальная жара 2021 года создала для него благоприятные условия.
Привычные нам птицы, такие как вороны и воробьи, становятся основным резервуаром вируса. От них, в свою очередь, заражаются люди. В случае симптоматического течения болезни человек испытывает тяжелое поражение нервной системы, а летальность лихорадки составляет 12-14%.
Возвращение оспы
Возвращение оспы
Победа над оспой, одержанная благодаря всемирной кампании массовой вакцинации, была одним из самых значимых медицинских и социальных достижений XX века. После победы над вирусом обязательная вакцинация была прекращена.
Но и оспа может вернуться. Помимо вируса натуральной оспы существуют другие осповирусы, такие как оспа обезьян, оспа верблюдов, оспа коров. Основным резервуаром оспы обезьян, несмотря на название, являются грызуны. Опасность все та же — преодоление родственниками оспы межвидового барьера. Распространению оспы обезьян способствуют вырубка лесов, питание мясом диких животных, а также многочисленные африканские войны, от которых люди часто спасаются в лесах.
Случаи заражения оспой обезьян участились за последние 20 лет в центральной и западной Африке. Особое беспокойство вызывает линия оспы обезьян из бассейна Конго, поскольку она показывает высокий уровень передачи от человека к человеку. Как отмечают российские специалисты, «последствия могут быть катастрофическими».
Уже были подтверждены случаи заражения людей в Индии и Судане. Из-за того, что различные осповирусы способны рекомбинироваться, также существует риск появления нового и более опасного для людей штамма.
В октябре 2026 года оспа обезьян вновь оказалась в центре внимания в России. 19 октября стало известно, что инфекция подтвердилась у пяти пациентов, госпитализированных в Санкт-Петербурге. Ранее в Подмосковье госпитализировали людей, контактировавших с возможным носителем вируса. Роспотребнадзор сообщил, что принимает необходимые меры для выявления инфекции и предотвращения ее распространения.
Злая память Севера
До сих пор большинство тревожных эпидемиологических вестей приходило с глобального Юга. Но в условиях изменения климата нужно ждать угрозы и с севера.
Мерзлота тает, высвобождая не только метан, но и древние вирусы и бактерии. Угроза не в том, что там содержатся какие-то особо патогенные супербактерии и супервирусы, а в том что заключенные в мерзлоте патогены могут со временем преодолеть межвидовой барьер.
Однако есть в мерзлоте и старые знакомые патогены, такие как сибирская язва — бактериальная инфекция Bacillus anthracis. Ее споры могут сохраняться в почве сотни лет, а в мерзлоте — намного дольше. К счастью, за исключением крайне редких случаев сибирская язва не передается от человека к человеку. Заражение происходит через контакт с мясом, шкурами и шерстью животных.
На территории России находится 35 тысяч почвенных очагов сибирской язвы, из них почти 8 тысяч — скотомогильники. Состояние многих из них не отвечает санитарно-эпидемиологическим требованиям. Это угроза для многотысячных стад одомашненных и диких оленей, а также других животных. Конечно, это угроза и для людей, в первую очередь коренных народов Севера.
В Ямало-Ненецком автономном округе в 2016 году произошла крупная вспышка сибирской язвы. Тогда от язвы умерло больше 2,3 тысяч оленей и заболело 36 человек с одним летальным исходом. До этого последняя вспышка сибирской язвы на Ямале была в 1941 году (!). Вакцинация оленей на Ямале была прекращена с 2007 года, поскольку считалось, что сибирская язва больше не представляет значительной угрозы. Как выяснилось, такой вывод был преждевременным.
Вспышка 2016 года произошла из-за аномального тепла, повлекшего таяние мерзлоты. Жара способствовала также размножению кровососущих насекомых, способных переносить инфекцию. Другим фактором стал свободный выпас оленей на зараженных пастбищах. Ранее олени паслись на специально выделенных маршрутах, однако после развала колхозной системы от такой практики отказались.
Некоторые исследователи также допускают возможность превращения размороженных микроорганизмов в патогены человека. Древние бактерии могут нести гены антибиотической резистентности и через горизонтальный перенос генов передать их современным микробам, которые и так уже наращивают способность сопротивляться антибиотикам.
Грипп
Птичий и свиной грипп по-прежнему являются одними из кандидатов на возбудители будущих пандемий. Промышленное свиноводство представляет собой ненамеренно созданную лабораторию по выведению новых вирусов. В организмах свиней легко смешиваются геномы различных штаммов и возникают новые варианты вирусов.
Птичий грипп — вирус гриппа А, чьим естественным резервуаром являются водоплавающие птицы, с которыми его связывают миллионы лет совместной эволюции. Поэтому для птиц вирусы этой группы менее патогенны. Однако новый штамм способен убить миллионы особей. Домашние, не обладающие к нему иммунитетом, могут заразиться от диких.
Климатические изменения вносят значительные изменения в пути миграции водоплавающих птиц. Виды, которые ранее редко контактировали, сталкиваются друг с другом в новых местах кочевок — следовательно, происходит контакт разных штаммов птичьего гриппа. Возрастает риск появления новых гибридных штаммов в результате перемешивания геномов птичьего, свиного гриппа и человеческого гриппа. Такой новый штамм будет способен к передаче от человека к человеку.
На страже
В 2015 году Генеральной ассамблеей ООН был представлен план достижения целей устойчивого развития — «Повестка дня до 2030 года». Третий пункт плана — «обеспечение здорового образа жизни и содействие благополучию всех», подразумевает борьбу с инфекционными болезнями. Но есть серьезные сомнения, что эта цель будет достигнута.
До недавнего времени так называемый развитый мир жил в эпоху относительной передышки, несмотря на эпидемию СПИД, унесшую миллионы жизней. В странах Юга при этом продолжали бушевать эпидемии, о которых никто, кроме специалистов и некоторых журналистов, не знает. Например, эпидемия холеры на Гаити, продолжавшаяся с 2010 по 2019 год унесла жизни более 9000 человек.
О возможности новой масштабной эпидемии можно предупредить, но трудно точно предсказать, где и когда она вспыхнет. Чтобы грозные предостережения снова не оказались предсказаниями, нужна долгосрочная стратегия борьбы с новыми инфекциями.
Где-то просто не хватает средств отслеживания заболеваний, как во многих странах глобального Юга, откуда поступает мало данных. Необходимо также масштабное секвенирование геномов вирусов. Анализ изменений в геноме позволяет создать картину эволюции вируса в режиме реального времени, что облегчает выявление цепочек передачи и получение информации, необходимой для разработки мер контроля. Само по себе секвенирование геномов ускорилось, но мощностей и специалистов по секвенированию не хватает, в том числе и в России. В НИИ Пастера всего один прибор для полногеномного секвенирования, тогда как в европейских сиквенсных центрах их десятки.
Не облегчает задачу по мониторингу и предотвращению эпидемий и сокращение в России количества санэпидемстанций. Одной из важных мер является эконадзор за скрытой циркуляцией патогенов в водоемах.
Нужно больше специально обученных ветеринаров для предотвращения выплесков инфекций в человеческую популяцию. Необходима превентивная разработка новых вакцин — как для людей, так и для животных. Наконец, требуется скоординированное сотрудничество на международном уровне, включающее обмен данными и технологиями. Надзор за болезнями должен стать глобальным общественным благом. Это все прямые меры эпидемиологического характера.
Кроме них предлагаются и другие: более строгий контроль за продажей диких животных, сохранение биоразнообразия и лесов. Животные являются носителями множества патогенов. Обезлесение и фрагментация лесов вынуждает их селиться ближе к человеку и домашним животным. Распространение заболеваний — комплексная — и в том числе экологическая — проблема. Сохраняя экосистемы, мы оберегаем себя и от новых патогенов.
***
Индоевропейские кочевники не знали о том, что их образ жизни создал условия для эволюционного успеха чумной палочки. Но мы-то знаем, что оказываем мощное влияние на эволюцию микроорганизмов. Знание, как гласит одно высказывание, — это половина битвы. Нужно чтобы оно стало действительно эффективной силой. Относительно «легкий» коронавирус привел к потере миллионов жизней, усугубил глобальную стагфляцию и затормозил декарбонизацию. Цена бездействия в следующий раз может оказаться еще более высокой.
Posted in Биоразнообразие, Взгляд, Климат, Человек by Экосфера with comments disabled.
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.
Posted in Биоразнообразие, В мире, Вода, Климат, События by Экосфера with comments disabled.
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.
Posted in В России, Климат, Леса, События by Экосфера with comments disabled.
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.
Posted in В мире, Климат, События, Сознание by Экосфера with comments disabled.
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.
Posted in Биоразнообразие, Взгляд, Климат, Наука, Обзор, Сознание, Технологии by Экосфера with comments disabled.