Биопродуктивность Земли оказалась много выше ожидаемой
Это означает, что климатические модели, предсказывавшие будущее нашей планеты, довольно грубо представляли себе круговорот углерода в природе — следовательно, реальное грядущее может серьезно отличаться от их предсказаний.
До сих пор ученые считали, что общая биопродуктивность на Земле — порядка 120 миллиардов тонн в пересчете на сухой углерод (то есть за вычетом воды и всех неуглеродных атомов в биологических молекулах). Почти весь этот углерод берется из атмосферного углекислого газа. Вычитая из этого количества углерод, выделяющийся из почвы за счет распада органических останков (87 миллиардов тонн в год), получали количество углерода, связанного биосферой в год (огрублено — 33 миллиарда тонн в год). Исходя из этого параметра оценивалась скорость роста концентрации CO2 в земной атмосфере.
Однако теперь оказалось, что расчеты неточны: скорее всего, дело в недооценке земной биопродуктивности современными методами наблюдений. Соответствующая статья опубликована в Nature Communications.
Как уже не раз отмечал Naked Science, ответы на многие базовые вопросы, касающиеся земной биосферы, до сих пор не всегда известны ученым. Например, только в 2018 году стало известно, что площадь лесов не сокращается, а, напротив, растет. Столь же недавно стало известно, что площадь, выжигаемая пожарами в мире, не увеличивается, а уменьшается. Оба эти открытия были сделаны за счет спутниковых наблюдений: с Земли корректно оценить площадь лесов или пожаров практически невозможно — «большое видится на расстоянии».
Однако у спутниковых наблюдений тоже есть ограничения. Например, их снимки отличают лес от поля или саванны вполне надежно, но не позволяют точно понять, какова конкретная биопродуктивность — в тоннах на гектар — того или иного леса либо любого другого биома. Чтобы выяснить их, обычно берут «образцовый» участок, оценивают биомассу на нем, а затем умножают площадь таких экосистем на всю известную по спутниковым наблюдениям, получая глобальную оценку биомассы для биоценозов такого типа.
Ясно, что при такой методике возможны ошибки. Оценить выбросы углекислого газа из почвы — от разложения органических остатков в ней — не проще: поводов для ошибок еще больше. Но до сих пор не было понимания масштабов подобных неточностей.
Авторы новой работы попробовали сличить эти две оценки: углерода, поглощаемого растениями, и углерода, выбрасываемого почвой. Дело в том, что есть конкретные оценки по тому, какое количество углерода может выбрасывать участок почвы с той или иной биопродуктивностью, — и эти данные получены на участках с контролируемыми условиями, то есть должны быть относительно надежны. То есть за счет них можно проверить, насколько стыкуются между собой оценки мировой биопродуктивности наземных экосистем и оценки выбросов углекислого газа мировыми почвами.
Новые оценки по такому методу показали, что реальная биопродуктивность на планете — 149 миллиардов тонн в год, а не 120 миллиардов тонн, как считали ранее. Выбросы углерода почвой при этом — 68 миллиардов тонн в год, а не 87 миллиардов. Встает вопрос: в чем причины таких систематических ошибок?
Для выбросов углекислого газа почвой это не так сложно понять. Большинство измерений таких выбросов ведут на малом числе участков, причем не целый год или хотя бы круглосуточно, а по замерам на протяжении считаных часов дневного времени — когда ученым удобно такие замеры делать. Естественно, это может давать серьезные ошибки.
По биопродуктивности источником ошибок может быть недоучет спутниками ряда важных факторов. Например, с них трудно оценить развитие подлеска в лесах с сомкнутыми кронами — не учитывая его биомассу, легко получить ошибку. Кроме того, отмечают авторы работы, спутниковые снимки не способны эффективно учесть долговременное стимулирующее воздействие на растительность антропогенного углекислого газа. Стоит напомнить: по мере роста его концентрации биомасса растения растет заметно быстрее, чем площадь листьев, поскольку растениям становится проще добывать углекислый газ через устьица в листьях.
Работа может указывать на то, что биосфера связывает антропогенные выбросы углекислого газа быстрее, чем считалось. Следовательно, вклад в это связывание не биогенных факторов — например, поглощения СО2 морской водой или горными породами — может быть не столь крупным, как мы думали.
Однако наиболее интересная часть исследования все же в другом: получается, земную жизнь до самых недавних пор серьезно недооценивали по биопродуктивности.
Telegram 
Дзен 
VK Каждый год на месторождениях происходят десятки плановых остановок скважин для ремонта или профилактики. Чтобы во время простоев предотвратить выброс нефти и газа на поверхность, скважины глушат и закачивают в них специальные жидкости, в качестве которых нередко используют обратные эмульсии. Раньше считалось, что они безвредны и легко удаляются, поэтому, когда после глушения проницаемость уменьшалась, это списывали на другие факторы — например, отложение парафинов. Комплексно не изучалось, как именно эти составы влияют на снижение добычи. Ученые Пермского Политеха изучили обратные эмульсии и впервые объяснили, как они влияют на проницаемость горных пород. Проведенное исследование позволяет заранее определить, насколько опасен тот или иной состав и какой способ очистки сработает лучше. Это поможет нефтяным компаниям минимизировать потери добычи и избежать дорогостоящих восстановительных работ.
Современные авиационные материалы должны быть легкими и сверхпрочными, чтобы выдерживать высокие нагрузки. Для этого в основной металл добавляют другие металлы — их называют легирующими элементами. Они помогают создать сложную внутреннюю структуру: микроскопические кристаллы (зерна), границы между ними и мелкие включения. Именно эти включения могут значительно повысить прочность сплава. Ученые Пермского Политеха создали математическую модель, которая показывает, как такие частицы влияют на поведение материала и внутри зерен, и на их границах. Реакция сплава на экстремальные нагрузки зависит от того, как расположены элементы структуры, а также от размера и состава включений. Модель поможет ускорить разработку новых сплавов: инженеры смогут заранее, на этапе проектирования, оценивать поведение материала и подбирать структуру, которая обеспечит нужные прочность, пластичность и долговечность.
Обычно тела меньше тысячи километров не могут удержать вокруг себя полноценную газовую оболочку: слишком невелика сила тяжести. Несмотря на это, малая планета (612533) 2002 XV93 — диаметром всего полтысячи километров — во время звездного затмения показала, что у нее атмосфера есть. Как это вышло, пока неясно, хотя у астрономов-первооткрывателей и есть пара гипотез.
Генетика интеллекта сложна и связана с разными психоневрологическими состояниями. Оказалось, то, что повышает эрудицию, может ухудшать способность решать творческие задачи, — и наоборот. Причем паттерны этих связей уникальны для каждого диагноза.
Ученые давно сделали вывод о том, что в поздней Античности монеты перестали представлять собой цену как валюта, однако не было понятно когда именно это произошло. Новое исследование погребения римского воина из бельгийского форта Оденбург показало, в какой момент монеты стали цениться просто весом металла в кошельке.
Полифенолы и другие соединения заваренного кофе в лабораторной модели связывались с ядерным рецептором NR4A1, который участвует в ответе клеток на стресс, воспаление и повреждение. Вещества меняли активность рецептора и тормозили рост опухолевых клеток, а при подавлении рецептора эффект слабел. Ученые предложили молекулярное объяснение части полезных эффектов кофе, но не проверяли их у людей.
В последнее время пуски с российских северных космодромов осуществляют без предварительного уведомления, чего не было в прошлом. Вероятно, дело в недавно упомянутых главой «Роскосмоса» атаках на Плесецк во время пуска. Сегодняшний запуск обеспечил вывод на орбиту космических аппаратов военного назначения.
Когда международная экспедиционная группа, исследующая море Уэдделла в Антарктиде на борту ледокола «Поларштерн», попыталась укрыться от шторма, ученые и экипаж судна удивились внезапному появлению острова, не обозначенного ни на одной морской карте.
Окаменелые остатки рептилии возрастом 289 миллионов лет сохранили полное анатомическое устройство грудной клетки ранних покорителей суши. Благодаря нетронутым хрящам исследователи реконструировали механику первого полноценного реберного дыхания. Наличие в тканях оригинальных белков подтвердило, что сложные органические молекулы способны сохраняться в палеонтологической летописи почти на 100 миллионов лет дольше, чем считалось.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии