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

Авг 26th УФ-фильтр из солнцезащитного крема научились разрушать прямо в морской воде

В основе технологии — модифицированный углеродом графитовый нитрид углерода. Под действием света материал образует синглетный кислород — активную форму кислорода, которая запускает разрушение молекул BP-3.

В лабораторных экспериментах наиболее эффективная версия катализатора за 120 минут разрушала более 95% бензофенона-3. Для обычного графитового нитрида углерода этот показатель составил около 25%, а без катализатора — около 8%. При этом количество общего органического углерода в воде за два часа уменьшалось почти на 60%, что указывает на частичное превращение загрязнителя в более простые соединения.

Исследователи проверили материал не только на искусственной морской воде, но и на образцах, взятых у берегов Китая и Австралии. Катализатор сохранял способность разрушать BP-3, хотя скорость реакции зависела от состава воды.

Ученые также проверили, что происходит с кораллами при загрязнении этим веществом. В эксперименте мягкий коралл Pachyclavularia sp. подвергали воздействию BP-3 в концентрации 7 мг/л в течение 10 дней. После этого кораллы перенесли на субстрат с фотокатализатором. Через 21 день у них наблюдались признаки восстановления: усилилась флуоресценция, раскрылись щупальца и улучшилось состояние симбиотических микроводорослей.

Чтобы частицы катализатора не рассыпались в воде, его закрепили на подложке из обожженной глины. Такая конструкция может одновременно очищать воду и служить поверхностью для прикрепления кораллов. После 15 последовательных циклов общей продолжительностью 30 часов эффективность материала снизилась примерно на 9%.

Однако до применения технологии непосредственно на коралловых рифах пока далеко. Все эксперименты проводились в лабораторных условиях, а концентрация загрязнителя задавалась исследователями. Необходимо проверить работу материала в открытом море, его воздействие на другие организмы, долговечность и безопасность продуктов распада BP-3.

Тем не менее исследование предлагает интересную идею: один материал может одновременно удалять органический загрязнитель из воды и создавать субстрат для восстановления коралловых экосистем.

Авг 26th Камеры на кораблях помогли составить карту пластикового загрязнения океана

За пять лет система Automated Debris Imaging System (ADIS) собрала 27 млн фотографий, занявших около 165 ТБ, и помогла обнаружить более 20 тыс. крупных пластиковых объектов.

Система работает довольно просто: камера непрерывно снимает поверхность воды во время движения судна. Затем алгоритм машинного обучения ищет на изображениях плавающие объекты, а специалисты проверяют результаты. В период с 2019 по 2024 год таким способом исследователи просканировали около 14 500 км² поверхности океана в северной и южной частях Тихого и Атлантического океанов, а также в Индийском океане.

Особенно важны для исследования крупные фрагменты пластика размером более 50 см. Их сложно оценивать традиционными методами — например, с помощью тралов, поскольку такие исследования охватывают относительно небольшие участки океана.

Но камеры тоже не видят весь мусор. Во время специальной экспедиции 2022 года ученые сравнили данные ADIS с результатами отбора проб сетями и выяснили, что система обнаруживала примерно в 5–6 раз меньше объектов, чем физические методы. Причина в том числе в цвете и материале пластика: темные предметы, частично погруженные в воду, хуже заметны на фоне океана. Однако недооценка оказалась достаточно стабильной, поэтому ее можно учитывать при обработке данных.

При этом камеры хорошо показывали места, где концентрация пластика выше или ниже. Это позволяет создавать карты распределения мусора и уточнять модели его перемещения. В частности, данные уже использовали для более подробного картирования Большого тихоокеанского мусорного пятна.

С 2024 года работает второе поколение системы — ADIS 2.0. Оно самостоятельно распознает плавающий мусор, фотографирует его и записывает координаты. За последние два года новая система дополнительно просканировала 39 431 км², увеличив общую площадь наблюдений почти до 54 000 км².

В перспективе исследователи хотят получить не просто статическую карту, а регулярно обновляемую. Тогда можно будет сравнивать состояние одних и тех же районов океана в разные годы и отслеживать, как меняется количество плавающего пластика.

Карта сбора данных ADIS: The Ocean Cleanup

Авг 26th Жара вызвала рекордное число камнепадов в Альпах

Еще 10–20 лет назад за год фиксировали лишь несколько десятков таких событий, а предыдущий рекорд — 300 камнепадов — был установлен в жарком 2022 году.

По словам геоморфолога и директора по исследованиям CNRS Людовика Раванеля, большинство этих обрушений связано с климатическим кризисом. Одна из причин — деградация вечной мерзлоты в высокогорьях.

В трещинах скал на протяжении тысяч лет сохраняется лед. Он работает как своеобразный природный «цемент», скрепляя горные породы. Когда температура повышается, лед тает, и отдельные блоки породы теряют устойчивость и срываются вниз. Дополнительный фактор — сокращение ледников. По мере их таяния уменьшается давление, которое лед оказывал на горные склоны и помогал их стабилизировать.

Опасность, однако, может сохраниться и после окончания жары. Раванель отмечает, что накопленное за лето тепло продолжит проникать в грунт осенью и зимой. Поэтому самые крупные камнепады, по его прогнозу, могут произойти осенью 2026 года, хотя их частота, вероятно, снизится.

Уже этим летом камнепады привели к гибели людей. В июле на одном из самых популярных маршрутов на Монблан погибли два туриста из Чехии, а в августе в массиве Монблана погиб 31-летний мужчина. Власти также закрыли два горных приюта, используемых альпинистами.

Ученые подчеркивают, что камнепады — естественный геологический процесс, но потепление меняет условия, при которых он происходит. Чем сильнее прогреваются высокогорные районы, тем быстрее разрушается лед в трещинах пород и сокращаются ледники — а значит, некоторые склоны становятся менее устойчивыми.

Авг 24th Таяние льда превращает Антарктиду из хранилища ртути в источник загрязнения

К такому выводу пришла международная группа исследователей, изучившая 16 кернов донных отложений, собранных на шельфе Антарктического полуострова. Ученые восстановили историю накопления ртути примерно за последние 200 лет и сопоставили результаты с моделью глобального круговорота этого элемента. Работа опубликована в Proceedings of the National Academy of Sciences.

Ртуть — токсичный тяжелый металл, который может повреждать нервную систему, влиять на поведение, рост и размножение животных. Особенно опасна метилртуть — органическая форма металла, способная накапливаться в организмах и передаваться по пищевой цепи.

Несмотря на удаленность от крупных городов и промышленных центров, Антарктида получает ртуть из атмосферы. Она переносится на большие расстояния и оседает на поверхности льда и в океане.

После начала индустриализации количество ртути, накапливающейся в морских отложениях у Антарктического полуострова, резко выросло. В среднем скорость накопления здесь увеличилась на 160% по сравнению с доиндустриальным периодом. Особенно быстро процесс ускорился примерно с 1950-х годов. Современная скорость накопления составляет около 93 ± 58 мкг ртути на квадратный метр в год — примерно вдвое выше среднемирового показателя для континентального шельфа.

Но теперь у этого загрязнения появился дополнительный путь обратно в окружающую среду.

По мере потепления ледники тают и размываются. Вместе с талой водой в экосистему может возвращаться ртуть, которая десятилетиями и даже столетиями была заперта в ледяных и наземных отложениях. Модель исследователей показала, что именно такое высвобождение «старой» ртути с территории ледников увеличилось на 550% с начала индустриальной эпохи.

Исследователи обнаружили два связанных процесса.

Первый — продолжающееся поступление ртути из атмосферы. Второй — высвобождение уже накопленного загрязнения в результате таяния и эрозии льда и почвы.

По оценке ученых, около 56% ртути, обнаруженной в изученных донных отложениях, имеет атмосферное происхождение. Остальная часть связана преимущественно с таянием ледников, выветриванием и эрозией. Одновременно расширение свободной ото льда поверхности океана усиливает прямой обмен ртутью между атмосферой и морской водой: этот процесс, согласно модели, увеличился примерно на 350%.

Получается своеобразная экологическая петля: промышленное загрязнение сначала попадает в удаленную Антарктику и накапливается там, а затем изменение климата помогает вернуть часть этого исторического загрязнения в активный круговорот.

Причем речь идет не только об Антарктике как об изолированной территории. Ртуть может попадать в пищевые цепи Южного океана. В антарктических водах ею могут загрязняться организмы, включая криль и рыбу, а затем металл способен передаваться животным, которые ими питаются. Некоторые из этих видов имеют значение и для промыслового рыболовства.

При этом ученые пока не утверждают, что дополнительная ртуть уже представляет масштабную угрозу для человека. Один из важных вопросов, который предстоит изучить, — какая доля высвобождаемой ртути превращается в метилртуть непосредственно в холодных водах Антарктики.

Авг 24th Деревья могут «сообщать» о засухе тем, как качаются на ветру

Идея основана на довольно простой механике. Когда ветер раскачивает ствол, дерево совершает периодические движения — фактически вибрирует с определенной частотой. Она зависит от массы и жесткости дерева. А количество воды в тканях влияет на эти характеристики.

Предыдущие исследования показали, что более сухие деревья в целом раскачиваются с меньшей частотой. Поэтому, если камера будет постоянно наблюдать за одним и тем же деревом и алгоритм обнаружит, что частота его колебаний постепенно снижается, это может быть признаком водного стресса.

«Если измерять частоту раскачивания во времени и видеть, что она снижается, можно предположить, что дерево испытывает водный стресс», — объясняет исследователь Джо Амматалли из Исследовательского института пустынь.

Чтобы проверить метод, ученые проводят эксперимент в лесу Гарвардского университета в Массачусетсе. Участок Harvard Forest CLIFF позволяет контролировать количество доступной деревьям воды, а рядом находится естественный участок, который используется для сравнения.

Исследователи устанавливают видеокамеры, а на стволах размещают датчики, способные фиксировать небольшие изменения их наклона. Одновременно они получают данные о движении сока внутри деревьев, влажности почвы и осадках. Это позволяет сравнить реальные показатели водного стресса с тем, что «видит» камера.

Затем алгоритм анализирует изображение и извлекает из него частоту раскачивания дерева. Исследователи уже разработали два варианта такого алгоритма. Лучше всего они работают с высокими и относительно тонкими деревьями, у которых хорошо различим ствол. У деревьев с большим количеством ветвей задача сложнее: движение распределяется по множеству веток и его труднее выделить на видео.

В основе метода лежит упрощенная механическая модель: дерево рассматривают как балку, закрепленную одним концом. Когда ветер приводит ее в движение, возникают колебания, по которым можно получить информацию о массе и жесткости конструкции.

Главное преимущество метода — ученым не обязательно создавать специальную сеть наблюдений. В США вдоль дорог уже работают тысячи камер, которые постоянно снимают окружающую обстановку. Если в поле зрения такой камеры находятся деревья, теоретически ее можно использовать для оценки их состояния.

Это особенно актуально для западных регионов США, где усиливаются засухи, а высокие температуры увеличивают потерю воды растениями и почвой. Состояние деревьев важно и с точки зрения пожарной безопасности: высохшая растительность повышает риск крупных пожаров, а ослабленные деревья могут падать на линии электропередачи, становясь причиной возгораний и перебоев с электричеством.

В перспективе система может не только определять нехватку воды, но и помогать находить деревья, которые с большей вероятностью могут упасть. Для коммунальных и энергетических компаний это дало бы возможность заранее проверять потенциально опасные участки.

У метода есть и еще одно применение. Исследователи предполагают, что по движению деревьев можно будет оценивать тепловой стресс городской растительности. Это может помочь понять, какие деревья хуже переносят жару и где их посадка принесет наибольшую пользу.

Пока технология остается экспериментальной. Исследователи завершат сбор данных в конце лета 2026 года и рассчитывают опубликовать результаты полноценного анализа в 2027 году. Поэтому сейчас речь идет не о готовой системе диагностики лесов, а о перспективном способе превратить обычное видео с камер в инструмент экологического мониторинга.

Авг 24th Потепление привело к берегам Гренландии тысячи китов — и они съедают около миллиона тонн добычи

Исследователи проанализировали результаты авиационных наблюдений 2015 и 2024 годов, спутникового слежения за китами и данные о температуре поверхности моря и морском льде. Согласно оценкам, в исследованном районе летом находятся около 4 тыс. горбатых китов, 6 тыс. финвалов и до 6 тыс. малых полосатиков. При этом авторы подчеркивают, что эти оценки могут быть заниженными: часть наблюдавшихся китов не удалось определить до вида, а сами животные встречаются и севернее обследованной территории.

Особенно заметно изменилась ситуация с горбатыми китами. В ходе судовых наблюдений до 2007 года их практически не встречали в этом регионе. В 2007 году зарегистрировали семь наблюдений, в 2015-м — 26, а в 2024 году исследователи насчитали уже более 150 животных. В 2025 году с парусного судна наблюдали необычно крупные группы горбатых китов — по 20 и даже 50 особей.

Авторы связывают эти изменения с перестройкой условий в Восточной Гренландии. Анализ данных о температуре поверхности моря с 1981 по 2024 год показал выраженный перелом примерно около 2000 года. В летние и осенние месяцы температура после этого выросла примерно на 1 °C. Одновременно сокращалась концентрация морского льда, особенно летом и осенью.

Для китов это существенно: раньше плотный дрейфующий лед ограничивал доступ финвалов, горбатых китов и малых полосатиков к прибрежным районам. Теперь животные могут использовать кормовые участки, которые прежде были для них практически недоступны.

Но киты пришли не просто в освободившееся ото льда море. Параллельно изменилось распределение мойвы — небольшой стайной рыбы, которая играет важную роль в арктической пищевой сети. По данным акустических исследований, после 2003 года мойва стала чаще перемещаться с осенних кормовых районов к северу от Исландии в сторону шельфа Гренландии. В результате кормовая рыба оказалась именно там, где теперь кормятся крупные киты.

Исследователи нашли прямые свидетельства такой связи для малых полосатиков: в желудках двух животных, добытых в проливе Скорсби в августе 2025 года, обнаружили остатки мойвы. Наблюдения за горбатыми и финвалами также показывают, что они кормятся в районах, где ожидаются высокие концентрации мойвы. Однако для этих двух видов прямых данных о содержимом желудков нет, поэтому их рацион ученые определяют косвенно.

Исследователи попытались оценить, сколько пищи потребляют три вида усатых китов в регионе. Для этого они использовали численность животных, их массу, оценки суточного потребления и продолжительность пребывания в Восточной Гренландии.

В качестве рабочего сценария взяли примерно четыре месяца кормового сезона — 120 дней. Консервативная оценка дала более 800 тыс. тонн добычи за этот период. Если учитывать повышенную интенсивность питания китов летом, оценка превышает 1 млн тонн в год. При этом авторы специально называют эти значения приблизительными: основная неопределенность связана с численностью китов и их суточным потреблением пищи.

По расчетам модели, именно численность животных сильнее всего влияет на итоговую оценку: она объясняет около 77% неопределенности результата. Поэтому миллион тонн — не точное количество съеденной пищи, а оценка порядка величины.

Для экосистемы это может быть важно. Мойва находится в центре пищевой сети: ей питаются различные рыбы, морские птицы и морские млекопитающие, а сама она потребляет, в частности, криль. Теперь значительный объем этой пищевой энергии перехватывают многочисленные усатые киты.

Ученые называют этот процесс «бореализацией» Восточной Гренландии — продвижением видов, характерных для более теплых северных широт, в Арктику.

Авг 20th Дожди помогли остановить крупнейший лесной пожар в истории Бельгии

Огонь продвигался в сторону Германии, однако после дождя его распространение удалось остановить.

С огнем боролись около 500 пожарных, военных и фермеров из Бельгии, Германии и Люксембурга. К операции также подключили самолеты из резервов ЕС. При этом полностью потушить пожар пока не удалось: пламя проникло в многометровые залежи торфа, поэтому отдельные очаги могут тлеть под землей еще несколько месяцев.

Пожар в Высоких Фенах стал частью масштабной волны лесных возгораний, охватившей Европу этим летом. По данным Европейской информационной системы лесных пожаров, к 17 августа на континенте сгорело около 576 тысяч гектаров — вдвое больше площади Люксембурга. Пожары привели к гибели более 20 человек и вынудили сотни тысяч жителей покинуть свои дома.

Особенно тяжелая ситуация сложилась во Франции, Испании, Греции, Хорватии и на Балканах. В Хорватии около 1000 человек эвакуировали из-за пожара в районе туристического города Омиш, а в Греции с острова Саламин были эвакуированы около 500 человек. В Испании один из крупных очагов на юге страны к середине августа уничтожил почти 40 тысяч гектаров.

Ученые связывают нынешнюю пожарную активность с сочетанием экстремальной жары, засухи и сильного ветра. Последовательные волны тепла пересушили растительность, превратив ее в легковоспламеняющееся топливо. При этом необычно влажная зима в некоторых регионах способствовала росту большого количества трав и другой растительности, которая летом высохла и стала дополнительным горючим материалом.

Некоторые пожары оказались настолько интенсивными, что начали влиять на атмосферу. В июле во Франции специалисты зафиксировали пирокучево-дождевое облако (pyrocumulonimbus) — гигантское облако, которое формируется над мощным пожаром благодаря его сильным восходящим потокам. Такие облака способны создавать собственные порывы ветра, усиливать распространение огня и даже порождать грозы. В случае пожаров во Франции это был первый зарегистрированный случай формирования такого облака, по данным приведенного NASA Earth Observatory материала.

Таким образом, дождь в Бельгии оказался временной передышкой, но не решением проблемы. Пока Европа продолжает переживать один из самых тяжелых сезонов лесных пожаров, сама пожарная опасность остается высокой, а традиционный сезон возгораний, который обычно продолжается с июня по сентябрь, еще не закончился.

Авг 20th Рисовую шелуху превратили в фильтр, который очищает воду от токсичных красителей

Рис — одна из главных сельскохозяйственных культур мира, а его зерна при переработке освобождают от твердой внешней оболочки. По данным исследователей, ежегодно образуется около 136 млн тонн рисовой шелухи. Обычно это побочный продукт производства, который приходится утилизировать. Проблема в том, что при сжигании шелуха может становиться источником загрязнения воздуха, а при неправильном хранении и утилизации — создавать дополнительные экологические риски.

Теперь ученые предлагают превратить этот отход в сырье для очистки воды. Сначала шелуху нагревают в условиях недостатка кислорода. В результате органический материал превращается в биоуголь — биоchar, пористое вещество с большой площадью поверхности. Его многочисленные поры способны удерживать загрязняющие вещества на своей поверхности.

Но одного биоугля оказалось недостаточно. Исследователи дополнительно объединили его с слоистыми двойными гидроксидами магния и алюминия — материалами с многослойной структурой. Между слоями находятся заряженные ионы и молекулы воды. Такая комбинация усиливает способность материала связывать загрязнители.

Получившийся композит работает по принципу адсорбции. Это не просто механическая фильтрация: молекулы загрязнителя связываются с поверхностью материала. Благодаря высокой пористости биоугля и химическим свойствам его компонентов фильтр способен захватывать молекулы синтетических красителей из воды.

В лабораторных экспериментах ученые испытали материал на двух промышленных красителях — brilliant green и malachite green. Оба применяются в различных производственных процессах и используются в лабораториях как модельные загрязнители при разработке технологий очистки воды.

Особенно важным оказался другой результат: материал можно использовать повторно. В проведенных испытаниях один и тот же образец удалось применить как минимум пять раз без снижения эффективности. Это существенно меняет экологический профиль технологии: фильтр не обязательно превращается в одноразовый отход сразу после контакта с загрязненной водой.

Красители представляют серьезную проблему для водных экосистем. Их используют, в частности, в текстильной, кожевенной и бумажной промышленности, а также в аквакультуре. Попадая в водоемы, синтетические красители могут долго сохраняться в окружающей среде, уменьшать проникновение света в воду и нарушать работу водных экосистем. Некоторые из таких веществ токсичны, а отдельные соединения рассматриваются как потенциально канцерогенные.

Для водных организмов это означает больше, чем просто изменение цвета воды. Красители могут препятствовать прохождению солнечного света, необходимого для фотосинтеза водных растений и водорослей. В результате меняются условия существования всей пищевой сети. Поэтому удаление таких соединений до сброса промышленных стоков — важная задача водоочистки.

Интерес этой разработки еще и в том, что она одновременно решает две разные экологические проблемы. С одной стороны, используется сельскохозяйственный отход, который иначе пришлось бы утилизировать. С другой — полученный из него материал применяется для удаления загрязнителей из воды.

При этом называть материал универсальным очистителем пока рано. Исследования проводились в лаборатории, причем ученые использовали конкретные модельные красители. Следующий этап — проверить, насколько хорошо композит работает с другими красителями, тяжелыми металлами и другими загрязнителями, а также с реальными образцами сточных вод, где одновременно присутствует множество различных веществ.

Исследователи также оценили экологические последствия производства материала. Такой анализ важен: экологичная технология очистки не должна создавать сопоставимую или большую нагрузку уже на этапе своего изготовления. В данном случае использование отходов рисового производства позволяет рассматривать материал как пример подхода «от отходов к ресурсу» — когда побочный продукт одного процесса становится сырьем для решения другой экологической проблемы.

Работа опубликована в журнале Sustainable Chemistry and Pharmacy. Ее авторы рассматривают полученный композит как основу для дальнейшего создания недорогих и повторно используемых материалов для очистки воды.

Авг 19th Теплый свет уличных фонарей может спасти миллионы насекомых

К такому выводу пришли немецкие ученые, которые два года наблюдали за насекомыми на шести железнодорожных станциях в природном парке Вестхавелланд.

Исследователи сравнили три типа освещения: традиционные натриевые лампы с цветовой температурой 2000 К, холодные светодиоды 4000 К и новые светодиоды с очень теплым янтарным светом 1800 К. Под фонарями установили 36 ловушек, которые работали только в темное время суток. Образцы собирали с июля по октябрь 2023 года и с апреля по июнь 2024 года. Видовой состав дополнительно определяли с помощью ДНК-метабаркодинга, а изображения насекомых анализировали с использованием искусственного интеллекта.

Результат оказался заметным. В первый год эксперимента фонари с температурой 1800 К привлекали в среднем 96 насекомых в неделю на ловушку, тогда как холодные светодиоды 4000 К — 175. То есть теплый свет снижал число привлеченных насекомых примерно на 45%. Во второй год разница составила уже 51%: 25 против 51 насекомого на ловушку в неделю. При этом биомасса привлеченных насекомых при теплом освещении была почти в четыре раза ниже.

Причина, по мнению исследователей, прежде всего в спектре света. Насекомые особенно чувствительны к коротковолновому излучению, включая синюю часть спектра. В светодиодах 1800 К ее практически нет, поэтому они значительно меньше привлекают ночных летающих насекомых.

Интересно, что старые натриевые лампы, несмотря на теплый желто-оранжевый свет, не показали такого преимущества. Их привлекательность для насекомых оказалась сопоставима с холодными светодиодами. Одна из возможных причин — сильный нагрев таких светильников: тепло способно привлекать, например, кровососущих насекомых.

Авторы исследования считают, что переход на светодиоды с температурой около 1800 К может стать относительно простым способом уменьшить воздействие светового загрязнения на насекомых там, где ночное освещение необходимо. После завершения эксперимента все фонари на исследованных платформах уже заменили на такие светильники. Аналогичный подход можно применять на улицах, в парках, садах и вдоль пешеходных дорожек.

При этом ученые подчеркивают: более теплый свет не является универсальным решением. Разные виды насекомых реагируют на искусственное освещение по-разному, а эксперимент касался прежде всего ночных летающих членистоногих. Поэтому снижение числа насекомых, прилетающих к фонарю, еще не означает устранения всех экологических последствий светового загрязнения.

Исследование опубликовано в журнале Biological Conservation.