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 Древнеримские инженеры проложили колоссальную сеть дорог через Европу, Северную Африку и Ближний Восток, многие участки которой до сих пор поражают безупречной прямолинейностью. Секрет строительства заключался в использовании трех особых геодезических инструментов, с помощью которых разбивали местность на ровные отрезки и размечали трассы.
Самый маленький дневной хищник Африки впервые попал под наблюдение с помощью GPS-трекеров. Ученые выяснили, что для выкармливания птенцов ему нужен участок почти в 14 раз меньше, чем у степной пустельги — ближайшего «рекордсмена» среди изученных птиц.
В вакууме космоса два металлических предмета, прижатые друг к другу, могут спонтанно свариться без какого-либо нагрева. Из-за отсутствия кислорода на поверхностях деталей разрушается защитный слой, в результате чего свободные электроны начинают мгновенно перемещаться между ними и соединяют два элемента в один монолит.
Американские ветеринары установили, что длина шага передних лап у пожилых собак отражает возрастные изменения в работе мозга. Когда у собак развивается деменция, шаги их передних лап становятся короче, причем эта связь не зависит от хронической боли в суставах.
Терраформировать Марс — то есть превратить в мир, где можно жить без защитных куполов — мечта человечества с того момента, как стало понятно, что это холодная планета с призрачной бескислородной атмосферой. Сейчас главный хедлайнер ее освоения — Илон Маск, компания SpaceX которого планирует первые полеты туда уже в 2028 году. Многие энтузиасты вспоминают слова Маска 14-летней давности: Красную планету надо лишь «подремонтировать», чтобы ходить без скафандра. Но между полетом и прогулками по городу-саду на Марсе лежит огромная пропасть. Пару лет назад Naked Science рассматривал положительный сценарий терраформирования. Пришло время подсчитать, сколько же лет и ресурсов потребуется.
Биологи нашли особый тип стволовых клеток, которые просыпаются в среднем возрасте и активно производят новый жир на животе. Открытие сделали благодаря масштабным экспериментам на мышах и анализу человеческих тканей. Результат объяснил природу возрастного ожирения и дал новую цель для будущих лекарств.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
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