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

Сен 8th Климат гонит насекомых в горы, но там их ждет нехватка кислорода

С высотой атмосферное давление и парциальное давление кислорода снижаются. Для насекомых это особенно важно: они получают кислород через сеть наружных отверстий и трахей, а не через легкие, как млекопитающие.

Сильнее всего проблема может затрагивать летающих взрослых насекомых. В разреженном воздухе крыльям приходится создавать подъемную силу при меньшей плотности воздуха, поэтому на полет требуется больше энергии. Одновременно снижение доступности кислорода затрудняет снабжение мышц, которым эта энергия необходима.

Исследователь проанализировал опубликованные значения критического парциального давления кислорода — уровня, ниже которого физиологические показатели насекомых начинают ухудшаться. Для активно летающих взрослых особей и растущих личинок большинство таких значений соответствовало высотам примерно 1800–4200 м, причем значительная часть данных приходилась примерно на 2500 м. Это означает, что нехватка кислорода потенциально может ограничивать освоение более высоких участков гор.

Особенно уязвимы виды, которым требуется много энергии на протяжении жизненного цикла. Например, активно питающиеся гусеницы нуждаются в большом количестве кислорода для роста. У стрекоз и других насекомых с водными личинками ситуация дополнительно осложняется тем, что на больших высотах уменьшается доступность кислорода и в воде.

Есть и еще одна проблема: в условиях низкого давления насекомые могут быстрее терять воду. Поэтому продвижение вверх ограничивается сразу несколькими факторами — от дыхания и полета до поддержания водного баланса.

При этом ученые подчеркивают, что речь не идет о том, что все насекомые физически не смогут подняться выше. Многие виды уже живут на больших высотах, а их дыхательная система способна адаптироваться к недостатку кислорода. Однако большая часть экспериментальных данных получена для видов, обитающих на меньших высотах, поэтому пока неизвестно, насколько хорошо разные группы насекомых смогут приспособиться к новым условиям.

Это важно в контексте изменения климата. Перемещение в горы часто рассматривается как один из способов избежать слишком высокой температуры: чем выше склон, тем обычно прохладнее. Но если физиологические ограничения не позволят насекомым следовать за изменением температурного режима, «побег вверх» может оказаться тупиком.

Последствия могут затронуть и человека. Насекомые опыляют растения, участвуют в разложении органики и являются важной частью пищевых цепей. Если климатическое потепление будет вытеснять их из привычных местообитаний быстрее, чем они смогут осваивать новые территории, это способно изменить работу целых горных экосистем.

Авторы исследования считают, что теперь необходимы эксперименты непосредственно с высокогорными видами — чтобы выяснить, какие из них способны адаптировать дыхательную систему к недостатку кислорода, а какие физиологически ограничены высотой.

Сен 8th Эль-Ниньо почти выключил ураганы в Атлантике

И это происходит именно тогда, когда Атлантика обычно входит в самый опасный период года. Пик сезона приходится примерно на 10 сентября, а основная активность обычно наблюдается с середины августа до середины октября.

Главная причина необычного затишья — Эль-Ниньо, который в этом году быстро усиливается в тропической части Тихого океана. Это природное климатическое явление влияет на атмосферную циркуляцию далеко за пределами самого Тихого океана. В Атлантике оно усиливает вертикальный сдвиг ветра — ситуацию, когда скорость и направление ветра заметно меняются с высотой.

Для зарождающегося тропического циклона это плохие условия: сильный сдвиг буквально разрушает вертикальную структуру будущего урагана и не дает грозовой системе организоваться. NOAA отмечает, что умеренный и сильный Эль-Ниньо обычно связан с пониженной активностью ураганов в Атлантике.

В этом сезоне сдвиг ветра оказался особенно сильным. По словам Фила Клотцбаха, ведущего специалиста по сезонным прогнозам Университета штата Колорадо, в этом году фиксируются рекордные значения вертикального сдвига. Его прогноз на ближайшие две недели дает 97% вероятности того, что активность в Атлантике останется значительно ниже нормы.

При этом спокойная Атлантика не означает спокойный планетарный сезон. Пока на востоке Тихого океана наблюдается противоположная картина: к 3 сентября там уже сформировались 15 именованных штормов и шесть ураганов, что значительно выше обычной активности для этого времени года.

Есть и важная оговорка: отсутствие ураганов в начале сентября еще не означает, что опасность миновала. Теплая вода в Атлантике и Мексиканском заливе остается источником энергии для будущих циклонов. Если атмосферные условия изменятся, активность может быстро вырасти во второй половине сентября или в октябре. Поэтому необычно тихий сезон пока скорее пауза, чем гарантия безопасности.

Сен 7th Какие богатства таит дно Мирового океана и чем грозит их освоение?

Фото: screenshot video MBARI

Как все начиналось

О богатствах океанического дна известно уже более полутора веков. В романе Жюля Верна «20 000 лье под водой» капитан Немо упоминает «значительные залежи руд, цинка, железа, серебра, золота» и видит за ними будущее. В 1868 году российский корабль добыл самородок железной руды в Северном Ледовитом океане в ходе работ по углублению морского дна. Еще пять лет спустя месторождение железа было найдено в Атлантическом океане, еще через два года — в Тихом. Но настоящий прорыв в освоении глубоководных запасов полезных ископаемых начался лишь в 1960-е годы XX века, с выходом книги «Минеральные богатства океана» (Mineral Resources of the Sea) американского геолога Джона Меро (в 1969 году она была переведена на русский язык и издана в СССР в издательстве «Прогресс»). В 1970 Генеральная Ассамблея ООН признала океанические ресурсы общим достоянием человечества и декларировала их международное использование в мирных целях. В 1982-м была принята конвенция Организации Объединенных Наций по морскому праву (ЮНКЛОС), участниками которой стали 168 стран. В 1994 году все они вошли в состав Международного органа по морскому дну, регулирующего глубоководную разведку и добычу полезных ископаемых.

В последние десятилетия XX века интерес к глубоководной добыче несколько иссяк из-за доступности запасов полезных ископаемых на суше и падения цен на металлы: затраты на технологии и оборудование превышали потенциальную выгоду от освоений подводных месторождений. Современная ситуация выглядит иначе: ресурсы на суше истощаются, а материально-техническая база — совершенствуется. Именно поэтому правительства, корпорации и научно-исследовательские организации осваивают программы добычи полезных ископаемых.

Мировой океан как мировое достояние

Если представить себе Мировой океан со всеми его ресурсами в виде условного государства, то его ВВП составит порядка 3 трлн долларов США: так считают эксперты Росгеологии. Это сопоставимо с показателями Бразилии, Великобритании, Франции или Индонезии. К середине XXI века эта цифра может увеличиться более чем вдвое. В океане обнаружены конкреции —россыпи традиционных и специфических твердых полезных ископаемых, запасы нефти, газа, газовые гидраты (их можно использовать как альтернативный источник природного газа). Кроме того, в морской воде содержится более 70 элементов таблицы Менделеева.

Уже к концу XX века стали широко известны нефтяные и газовые запасы всех четырех океанов, а также дна Каспийского моря (доступ к каспийской нефти имеют Россия, Иран, Азербайджан, Казахстан и Туркменистан). 30-35% мировой добычи углеводородов относится к шельфовым и глубоководным месторождениям. Мировой алмазный гигант De Beers Group использует специализированные корабли на атлантическом побережье Африки для перемещения техники по морскому дну в поисках алмазов. На подводные месторождения возлагается большая надежда после значительного спада в алмазной отрасли в 2019 году и сокращения добычи в разгар пандемии коронавируса. 

Канадская геологоразведочная компания Nautilus Minerals разрабатывает месторождения драгоценных металлов в территориальных водах Папуа-Новой Гвинеи, а в Японии и Южной Корее запускаются государственные проекты по освоению собственных морских запасов. Не остается в стороне и Россия: в Указе Президента РФ №327 «Об утверждении Основ государственной политики Российской Федерации в области военно-морской деятельности на период до 2030 года» от 20 июля 2017 года говорится о растущем значении океанических вод «в связи с истощением природных ресурсов суши, воздействием хозяйственной и иной деятельности человека на окружающую среду, изменением климата, миграцией населения и другими процессами». Но наиболее лакомым кусочком для корпораций становятся воды открытого моря: они составляют более половины всего пространства Мирового океана и содержат больше полезных ископаемых, чем все континенты, вместе взятые.

Вплоть до 70-х годов прошлого века считалось, что в глубоководных впадинах жизни нет, потому что солнечные лучи не проникают так глубоко. Соответственно, фотосинтез водорослей там невозможен. А без водорослей, которые становятся первым звеном для множества пищевых цепочек, не смогут существовать и другие организмы. Но в 1977 году океанологи открыли гидротермальные источники на глубине около 2500 метров. В их водах обнаружили осьминогов, крабов и трубчатых червей, питающихся органическими соединениями. Согласно современному исследованию Шведской королевской академии наук, одно горнодобывающее судно оставляет за собой более 50 тысяч кубометров отходов в день. Часть этих отходов содержит ртуть и свинец, что, по мнению ученых, может привести к вымиранию целых видов подводных организмов. 

С одной стороны, освоение морских богатств сможет восстановить горнодобывающую отрасль после кризиса и сберечь минеральные ресурсы суши (обеспеченность запасами многих полезных ископаемых на континентах не превышает 50 лет). С другой, развитие глубоководной добычи неизбежно приведет к негативным последствиям для экосистемы Мирового океана. Что же делать и как регулировать эту проблему на государственном и международном уровне?

Проблемы и пути их решения

Основная проблема правового регулирования глубоководной добычи полезных ископаемых заключается в «плавающем» статусе Международного органа по морскому дну. В отличие от многих других организаций ООН, он подчиняется собственному генеральному секретарю: сейчас этот пост занимает британец Майкл Лодж. Собрания организации проходят ежегодно в Кингстоне, столице Ямайки. Целью их деятельности является не запрет глубоководной добычи, а уменьшение ущерба для окружающей среды от нее.

В 2019 году представители стран-участниц Международного органа по морскому дну впервые рассмотрели проект Горнодобывающего кодекса — документа, определяющего порядок добычи полезных ископаемых на дне океана. В то же время, к этому моменту порядка 30 корпораций уже оформили разрешения на освоение морского дна в Тихом, Атлантическом и Индийском океанах. По состоянию на 2020 год, кодекс еще не вступил в силу, а подводная добыча уже происходит в коммерческих масштабах и вызывает закономерные вопросы у экологических организаций. Согласно исследованиям, отходы от разработки полезных ископаемых в Мировом океане могут перемещаться на тысячи километров.

Подводные горы, богатые металлами и минералами, являются источником обитания рыб, кораллов, губок, дельфинов и морских черепах. В водах гидротермальных источников селятся моллюски, и промышленные работы могут поставить некоторые их виды на грань вымирания. По словам Майкла Лоджа, развитие добычи приведет к развитию мониторинга и необходимости разработки международных стандартов. Сейчас, на предварительном этапе, эксперты видят меньше опасности для окружающей среды в освоении морского дна, чем в ядерной и нефтяной промышленности. Ожидается, что в период с 2020 по 2030 год рынок глубоководной добычи будет расти на 37,1% в год.

Но пока ни коммерческие, ни общественные организации не могут объективно оценить последствия для окружающей среды от освоения морского дна. Часть ученых говорит о том, что не стоит спешить с бурной деятельностью, ссылаясь на недостаточную изученность флоры и фауны Мирового океана. По словам биолога Лизы Левин из Института океанографии Скриппса, миллионы видов живых организмов, обитающих в морской воде, до сих пор не описаны подробно. С ней соглашается и ее коллега Джефф Дрейзен из Гавайского университета в Маноа: ученый утверждает, что оценить все риски невозможно, пока морские глубины остаются самой неизученной экосистемой на планете.

В настоящее время ведутся ожесточенные дебаты о том, разрешать ли глубоководную добычу полезных ископаемых и устанавливать ли новый крайний срок для предлагаемых правил, которые все еще находятся в режиме проекта.

Пока не до конца ясно, чем обернется для планеты глубоководная добыча полезных ископаемых: новыми возможностями или новой экологической катастрофой. Ответ на этот вопрос во многом зависит от согласованных действий корпораций, международных организаций и мирового научного сообщества.

Сен 4th Климат уже меняет распространенность малярии в Африке

Малярия особенно чувствительна к температуре: возбудитель Plasmodium falciparum и комары рода Anopheles, которые его переносят, имеют довольно узкий температурный диапазон, оптимальный для передачи инфекции. При слишком низкой температуре развитие паразита замедляется, а при слишком высокой комары хуже выживают и передача заболевания также снижается. В лабораторных условиях передача P. falciparum комарами Anopheles gambiae максимальна примерно при 25 °C и становится незначительной ниже 16 °C или выше 34 °C.

Поэтому потепление действует на регионы по-разному. В более прохладных районах Восточной и Южной Африки повышение температуры создает условия, более подходящие для передачи малярии. Особенно это касается высокогорий Эфиопии, Кении, Руанды, Бурунди и востока Демократической Республики Конго. А в Западной Африке, где температура уже близка к оптимальной или превышает ее, дальнейшее потепление, наоборот, снижает распространенность болезни.

За период с 1901 по 2014 год антропогенное изменение климата, по оценке авторов, увеличило среднюю распространенность детской малярии в странах Африки к югу от Сахары примерно на 1 дополнительный случай на 1000 детей. При этом в Восточной и Южной Африке наблюдался рост, а в Западной — снижение.

Исследователи подчеркивают, что влияние климата пока невелико по сравнению с другими факторами — прежде всего мерами борьбы с малярией, развитием здравоохранения и социально-экономическими изменениями. Потепление не означает, что малярия просто «двинется на север»: ее распространенность будет перераспределяться в зависимости от местного климата, высоты над уровнем моря и других условий.

Сен 3rd Пчелы могут стать «сигнализацией» о неблагополучии экосистем

Причина проста: во время каждого вылета пчела контактирует с огромным количеством объектов окружающей среды — цветами, водой, пыльцой. Вместе с ними она может собирать следы пестицидов, загрязнителей и других веществ, присутствующих в ландшафте. Поэтому состояние отдельной пчелы и всей колонии потенциально отражает сразу несколько факторов, воздействующих на экосистему.

При этом опасность не обязательно проявляется в массовой гибели насекомых. Даже дозы пестицидов, которые не убивают пчел, могут нарушать их ориентацию, поведение, иммунную систему и размножение, а также изменять состав микроорганизмов кишечника. Дополнительный стресс создают нехватка пищи, болезни и другие неблагоприятные условия. Вместе эти факторы могут усиливать действие друг друга.

Именно поэтому исследователи предлагают смотреть не только на концентрацию отдельных загрязнителей, но и на общее состояние пчелиных семей. Если колонии начинают хуже развиваться, это может быть ранним сигналом того, что окружающая среда испытывает сразу несколько видов нагрузки.

Такой подход вписывается в концепцию One Health («Единое здоровье»), которая рассматривает здоровье людей, животных и экосистем как взаимосвязанные вещи. Пчелы в этой системе занимают особенно интересное место: они одновременно реагируют на состояние окружающей среды и участвуют в опылении сельскохозяйственных культур. Поэтому проблемы с пчелами потенциально могут сигнализировать не только об экологических рисках, но и о будущих проблемах для сельского хозяйства и продовольственной безопасности.

Исследователи считают, что регулярный мониторинг здоровья пчелиных семей может стать частью экологического наблюдения. При этом защищать пчел предлагают не одной мерой, а комплексно: сокращать избыточное применение пестицидов, развивать интегрированную защиту растений и обеспечивать насекомых разнообразными цветущими растениями.

Сен 2nd Ливни в Бразилии поставили под угрозу поставки премиальной арабики

Ливни сбивали созревшие ягоды с деревьев. Оказавшись на переувлажненной почве, они подвергались загрязнению и начинали ферментироваться. Это может ухудшить вкус будущего напитка — в зернах появляются нежелательные затхлые и плесневые оттенки. По данным кооператива Expocacer, представляющего более 800 производителей в регионе Серрадо-Минейро, проблемы с качеством затронули значительную часть урожая.

Ситуация особенно важна для мирового рынка: Бразилия производит около 45% всей арабики. При этом общий объем урожая может оказаться достаточно большим, однако именно высококачественных зерен для премиальных кофейных смесей станет меньше. Такие сорта используют, в частности, крупные международные обжарщики и кофейные сети.

Проблемы с качеством уже добавляют напряжения рынку арабики. Получается довольно парадоксальная ситуация: кофе может быть много, но хорошего кофе — заметно меньше.

Сен 2nd Пресная вода от тающих льдов становится угрозой для животных Антарктики

Учёные из Плимутского университета и Британской антарктической службы проверили, как на опреснение воды реагирует крупная антарктическая амфипода Paraceradocus miersi — ракообразное длиной до пяти сантиметров. Эти животные обитают на морском дне, питаются органическими остатками и играют важную роль в переработке вещества в прибрежных экосистемах.

Эксперимент показал, что при снижении солёности с нормального для района уровня 34,6 до 28,0 животные уже через 12 часов начали терять соли, а их внутренние жидкости становились всё более похожими по составу на окружающую воду. Через 48 часов изменился и баланс некоторых минералов.

При ещё более сильном опреснении — до 22,1 — последствия оказались гораздо серьёзнее. Амфиподы становились малоподвижными, с трудом переворачивались и хуже прокачивали воду через жабры. У исследованных животных обнаружили выраженные повреждения внутренней структуры жабр. Эксперимент пришлось прекратить раньше запланированного срока из-за быстрого ухудшения их состояния.

Исследователи считают, что проблема может касаться и других беспозвоночных, обитающих на мелководье у берегов Антарктиды. В отличие от животных из регионов, где солёность воды регулярно меняется, многие антарктические виды эволюционировали в относительно стабильных условиях и могут быть плохо приспособлены к быстрым изменениям.

Таким образом, изменение климата создаёт для антарктических экосистем ещё одну угрозу. Таяние льда не просто сокращает привычную среду обитания — оно меняет химические свойства самой воды. И некоторые животные могут столкнуться с условиями, к которым их физиология просто не успевает приспособиться.

Сен 2nd Как ледник в Гималаях вызвал катастрофическое наводнение в Непале

Причиной трагедии стало обрушение ледника высоко в Гималаях. Огромная масса льда, горных пород и воды сорвалась вниз, перекрыла реку, а затем образовавшаяся естественная плотина разрушилась. Высвободившийся поток воды, камней и грязи устремился вниз по горным долинам. В некоторых районах уровень воды в реках поднялся на несколько метров всего за считаные десятки минут.

Особенно тяжёлые последствия возникли из-за того, что поток прошёл через районы, где расположено множество гидроэнергетических объектов. Туннели нескольких электростанций оказались заполнены водой, грязью и камнями, а сотни находившихся там работников пропали без вести. Спасательные работы осложняют нестабильные склоны, плохая погода и риск новых наводнений из-за временных озёр, образовавшихся после схода огромных масс пород и льда.

Учёные пока продолжают устанавливать точную цепочку причин обрушения. Однако катастрофа произошла на фоне быстрого потепления Гималаев. Повышение температуры ускоряет таяние ледников, делает горные склоны и ледниковые массивы менее устойчивыми и увеличивает риск обвалов, селевых потоков и внезапных прорывов воды. Эксперты предупреждают, что по мере потепления климата подобные опасные события в Гималаях могут происходить всё чаще.

Трагедия в Непале показывает, насколько быстро локальная катастрофа в горах может превратиться в бедствие для целого региона: достаточно обрушения высоко в ледниках, чтобы через несколько часов разрушительный поток достиг населённых пунктов, дорог и энергетической инфраструктуры далеко вниз по течению.

Сен 1st Лондонские дома пошли трещинами после серии волн жары

Этим летом жители Лондона столкнулись с необычным последствием серии волн жары: в стенах домов появляются трещины, перекошенные полы и двери, которые перестают закрываться. Причина — грунт под городом.

Значительная часть Лондона построена на глинистых почвах. Глина особенно чувствительна к количеству воды: во влажную погоду она набухает, а во время длительной засухи высыхает и сжимается. Если грунт под зданием начинает уменьшаться в объёме, фундамент может сместиться, а в конструкции появляются трещины.

За лето Великобритания пережила пять последовательных волн жары, которые сильно высушили почву. В результате количество страховых обращений, связанных с проседанием зданий, в прошлом квартале достигло рекордного уровня.

По данным Ассоциации британских страховщиков, средняя сумма заявленного ущерба составила 20 тысяч фунтов стерлингов — это на 15 % больше, чем за аналогичный период 2025 года.

Жители Лондона рассказывают о трещинах в стенах, заедающих дверях и даже смещении отдельных частей домов. Один из владельцев жилья обнаружил, что из-за движения фундамента сместилась кухня.

Особенно уязвимыми оказались старые дома викторианской и эдвардианской эпохи, построенные непосредственно на верхних слоях так называемой лондонской глины. Современные небоскрёбы обычно имеют более глубокие фундаменты и поэтому меньше зависят от сезонных изменений верхних слоёв почвы.

Проблема известна давно, однако изменение климата делает её всё серьёзнее. За четыре года, к концу 2025 года, страховые выплаты в Великобритании из-за проседания грунта выросли примерно на 90 % и достигли рекордных 297 миллионов фунтов.

Получается, что последствия изменения климата могут буквально скрываться под ногами. Чем чаще повторяются продолжительные периоды экстремальной жары и засухи, тем сильнее меняется грунт — и тем больше инфраструктуры, которая десятилетиями казалась неподвижной и надёжной, оказывается под угрозой.

Сен 1st Учёные создали фиолетовую ткань, которая отражает солнечное тепло

Китайские и австралийские исследователи создали фиолетовый материал, который под прямыми солнечными лучами оказался заметно прохладнее обычного хлопка того же цвета.

В ходе испытаний новая ткань была в среднем на 6,2 °C холоднее окрашенного в фиолетовый цвет хлопка и на 4,2 °C холоднее белого коммерческого хлопка.

Проблема цветной одежды в том, что тёмные пигменты обычно поглощают значительную часть солнечной энергии. Фиолетовый цвет особенно сложен: чтобы выглядеть фиолетовой, поверхность должна поглощать зелёную часть спектра — одну из наиболее интенсивных составляющих солнечного излучения.

Учёные попытались обойти это ограничение. Они изготовили материал из микроскопических волокон, в которые добавили металлоорганический каркас — особое пористое соединение, отвечающее за фиолетовый цвет, — и наночастицы оксида цинка.

Получившаяся ткань отражает в среднем 87,6 % солнечного излучения. Одновременно она эффективно излучает тепло в среднем инфракрасном диапазоне: этот процесс позволяет накопленной тепловой энергии уходить через атмосферу в сторону космоса.

Эксперименты с моделью кожи показали ещё более заметный эффект. Поверхность, покрытая новой тканью, днём была до 8 °C холоднее, чем открытая модель кожи. Для сравнения, белый хлопок снижал температуру максимум на 4,6 °C, а обычный фиолетовый — лишь на 2,8 °C.

При этом материал остаётся лёгким и гибким, пропускает водяной пар — а значит, потенциально может лучше справляться с испарением пота. Ткань также сохраняла охлаждающие свойства после 50 циклов стирки.

Пока это экспериментальная разработка, но её идея особенно интересна на фоне всё более частых и сильных волн жары. Одежда, которая помогает телу не перегреваться без кондиционеров, батарей и дополнительного потребления энергии, может стать ещё одним способом адаптации к жаркому климату.