• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
01.04.2022, 15:09
Александр Березин
65
46,4 тыс

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.

Спутники неплохо оценивают общую площадь лесов и саванн, но вот вычислить точный объем биомассы без занижений, похоже, все-таки не смогли / ©Wikimedia Commons / Автор: Владимир Богданов

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.

Особенно сложно точно оценить биомассу в типичном тропическом лесу (на фото) или полноценных джунглях. Развитость подлеска дистанционно выяснить невозможно, а в разных секторах леса она может отличаться кратно / ©Wikimedia Commons

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.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
30 июля, 06:28
Мария Азарова

Сексуальная удовлетворенность женщин оказалась намного сильнее связана не с тем, насколько легко достигается оргазм, а с тем, чтобы это происходило именно с партнером. К такому выводу пришли исследователи, проанализировавшие данные почти 28 тысяч пользовательниц приложения Flo.

29 июля, 11:04
Сколтех

Ученые из Сколтеха (группа ВЭБ.РФ) и их коллеги из Университета ИТМО и НИУ ВШЭ впервые продемонстрировали прямую электрическую накачку поляритонного лазера на основе галогенидного перовскитного микрокристалла, полученного из раствора. Результаты исследования представляют собой решение давней проблемы физики полупроводников и оптоэлектроники, которая десятилетиями оставалась препятствием на пути к решению технологической задачи: создать недорогие неэпитаксиальные лазерные диоды, работающие под непрерывным электрическим током. Такие устройства найдут применение в оптических сенсорах и спектроскопии, высокоскоростных вычислениях и энергоэффективных нейроморфных компьютерах.

30 июля, 06:07
Мария Азарова

Кошки способны замечать эмоциональные сигналы в человеческом голосе, но одного лишь звука оказалось недостаточно, чтобы они могли определить, что именно мы чувствуем. К такому выводу пришли этологи, изучившие реакцию этих домашних животных на записи человеческих голосов.

28 июля, 13:27
Александр Березин

Бывшие сотрудники NASA констатировали, что последнее видео испытаний крупнейшего космического корабля в истории снова показало проблемы и ограничения его теплового щита. С их точки зрения, любая из существующих технологий такого типа слишком сложна для реализации замысла Илона Маска о быстрой и безремонтной многоразовости Starship.

28 июля, 13:10
Марк Чернов

Американские ученые установили, что привычка регулярно пить кофе значительно снижает риск развития цирроза, рака печени и печеночных патологий. Новые данные помогают объяснить биохимические механизмы, стоящие за защитным эффектом этого напитка.

24 июля, 11:13
Игорь Байдов

Правильно подобранные звуковые последовательности способны не только стимулировать рост растений, но и влиять на их урожайность. К такому выводу пришли авторы нового исследования. Они разработали технологию, которая позволяет воздействовать на процессы развития растений через акустические сигналы без использования генной инженерии или химикатов. В экспериментах добились повышения урожайности мяты, сои, болгарского перца и конопли.

9 июля, 13:06
Редакция Naked Science

Видеосервисы стали неотъемлемой частью жизни россиян. В 2026 году охваты большинства платформ продолжают расти, в том числе YouTube.

19 июля, 20:09
Александр Березин

Очереди на заправках стали привычным явлением в России, а на фоне информационного вакуума от властей о конкретных показателях производства бензина в июне население вынуждено ориентироваться на слухи. Все это выглядит довольно странно, но есть нюанс: скорее всего, кризис уже начинает выдыхаться. Как именно мы это выяснили?

1 июля, 11:54
Марк Чернов

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.

[miniorange_social_login]

Комментарии

65 Комментариев
SuperTurg
02.04.2022
"Столь же недавно стало известно, что площадь, выжигаемая пожарами в мире, не увеличивается, а уменьшается." - во-первых, причин пожаров может быть много и для разных регионов они разные - в России и Бразилии пожары сопровождают незаконные вырубки, с США, Европе и Австралии - высокая плотность населения и техногенные факторы, так что как и статистические данные, так и модели, основанные на экстраполяции данных не будут везде работать одинаково, их правота должна быть ещё подтверждена, - во-вторых, буду благодарен за ссылки на первоисточники статистических данных - иначе такой такой аргумент можно трактовать как: площадь пожаров не увеличивается, а уменьшается, потому что уменьшаются сами площади лесов, - в-третьих, для Бразилии пожары и незаконная вырубка лесов стала национальной проблемой (короткая демонстрация, как горят и исчезают леса на площади 30 000 кв.КМ.= 3млн.га, линейка масштаба в помощь, https://earthobservatory.nasa.gov/world-of-change/Deforestation) - плюс - из найденной статистики по США, например, видно, что кол-во пожаров уменьшается, а вот площадь увеличивается (https://sgp.fas.org/crs/misc/IF10244.pdf) - плюс - в одной из Ваших статей было сказано, что в целом - от лесных пожаров почва не страдает, но научные исследования говорят, что двоякий процесс, в котором есть не только созидающие факторы, но и угрожающие экосистемам ( https://bsau.ru/upload/iblock/4ce/%D0%B4%D0%B8%D1%81%D1%81%D0%B5%D1%80%D1%82%D0%B0%D1%86%D0%B8%D1%8F .pdf, сразу замечу, что исследование касается лесостепных зон, это не все леса Мира, но ведь и Вы тоже приводите пример про бореальные леса России, а не всего Мира)
    " так что как и статистические данные, так и модели, основанные на экстраполяции данных не будут везде работать одинаково" Статистические данные везде работают одинаково. "их правота должна быть ещё подтверждена," Правоту спутниковых снимков, показывающих снижение площади пожаров доказывать не надо: она и так очевидна всякому, у кого есть глаза. Отсюда и известная научная работа по теме. "плюс - из найденной статистики по США, например, видно, что кол-во пожаров уменьшается, а вот площадь увеличивается" Если бы это было серьезной проблемой, площадь лесов в США бы не росла. Однако она растет. И да, в мире падает и площадь пожаров. А отнюдь не их число. Последняя ваша ссылка никуда не ведет.
    +
      Еще 4 ответа
      SuperTurg
      02.04.2022
      "Правоту спутниковых снимков, показывающих снижение площади пожаров доказывать не надо: она и так очевидна всякому, у кого есть глаза. Отсюда и известная научная работа по теме." - пожалуйста, ссылку хотя бы на реферат статьи. "Если бы это было серьезной проблемой, площадь лесов в США бы не росла." - в США сильно развита лесная и егерская служба, с ними так легко, как у нас, не договориться. Но суть же не в этом - я вам привёл статистику, что площадь пожаров увеличивается. Про прирост речи не было, но если вы обладаете статистикой - опять же - поделитесь ссылкой. А что на счёт остальных утверждений?
        А почему бы не сравнить статистику пожаров при СССР где вырубка просек носила плановый характер для предотвращения больших пожаров..с Рф 90х, где на плановость забили, и сегодняшний день ( порядок вряд ли такой же как при СССР)..и обьемы вырубок соответственно...вырубка леса это и есть консервация углерода в древнсине, восстановление леса на месте вырубленных просек есть ускоренная утилизация со2 из воздуха... Если отдельную статью напишите с анализом..с удовольствием почитаю..
        "я вам привёл статистику, что площадь пожаров увеличивается" Вы не привели статистику, по которой площадь пожаров на планете увеличивается. Более того, площадь пожаров на планете уменьшается: https://science.sciencemag.org/content/356/6345/1356.long
      Будет интересен анализ аспекта увеличения урожайности сельхоз культур, в том числе влияние фактора содержания со2 в атмосфере (данные по теплицам же есть, и применяется метод увлечения содержания со2 в теплице для повышения урожайности).. спасибо за аналитику).. интересно вас читать Можно сравнить "потребление" со2 гектара посадок "пальмового масла" и гектара джунглей.. Сколько гектар пшеницы улавливает..при урожайности в 20ц, 40ц,60ц... сколько 4е поколение рос. Селекции улавливает)) Кукуруза, сорго...грубо говоря топ 5-10 культивируемых культур плюс картофель).
    3млн гектар=30000000000кв м...никак не 30000..вы потеряли где то 6 нолей..это как 500млн репрессированных в СССР)).. 99,5% людей не соизмеряют большие цифры и верят на слово..
    +
      Еще 1 ответ
      SuperTurg
      05.04.2022
      спасибо Вам за внимательность - исправил. я не нули потерял, а опечатался, вместо кв.км написал кв.м., полагаю, ведь каждый может опечаться? 1 кв.км = 100 га. "восстановление леса на месте вырубленных просек есть ускоренная утилизация со2 из воздуха..." - да, только вот бореальные леса на территории России и Северной Европы растут сильно медленнее, но и вклад их в утилизацию CO2 сильно ниже, чем у тропических лесов Бразилии. Кстати, г-н Берёзин в одном из ответов на мой вопрос, почему он против создания насаждений, финансируемых Лукойлом и другими компаниями в целях утилизации выбросов СО2 и увеличения квот России по выбросам, ответил фактически так же - эти новые насаждения не дадут такого эффекта, о котором рекламируют спонсоры. Никто не против плановых санитарных вырубок или заградительных территорий, однако до последнего времени плохо контролировались вырубки основной части лесов в РФ - незаконные вырубки, поджоги, сопровождающие их, просто плохая культура отдыхающих, естественное расширение населённых пунктов. Такая же проблема в Бразилии - незаконные вырубки и сопровождающие их пожары.
Кстати автор в свое время говорил, что спецоперация на Украине прдлится не более 6 недель. Интересно какое сейчас его мнение ? :) я то изначально закладывал сроки минимум до зимы...
    Asmite Qielee
    01.04.2022
    Предположения автора, и данные данной статьи немного разные вещи, вообще то)
    +
      Еще 2 ответа
    В телегу зайдите к автору и там обсуждайте. Задрали уже так-то "спецоперацией", особенно в темах которые к ней никаким боком не относятся. Автор помнится свои оценки скорректировал.
    +
      Еще 6 ответов
      Да, скучно все это биоразнообразие )))
        Во-первых, не биоразнообразие -- а биопродуктивность. Во-вторых, скучным биопродуктивность может казаться только тому, что путает ее с биоразнообразием, т.е. вообще не в курсе темы. В-третьих, это куда интереснее войны на Украине, поверьте. Там исход ясен и предсказуем -- а вот с биопродуктивностью далеко нет.
          Вот там как исход как раз не ясен и не предсказуем :)
            Совершенно неважно -- из Киева вы, или Сан-Франциско В смысле информационной подпитки вы с Украины (как минимум вышли), и это очевидно любому. Ну и потом -- вы не уверены в исходе войны там. Следовательно, рациональные аргументы -- это вообще не к вам, что я и отметил выше.
              Интересно что вы имеете ввиду под словами ( как минимум вышли). :) Ну я, как я и сказал, не уверен в каком бы то ни было исходе войны, для меня он не ясен и непредсказуемый. А вы насколько я понимаю, так вот просто знаете какой будет исход войны? Для вас все объясняется рациональностью? Гилтер совершенно рационально напал на СССР т.к совершенно рационально полагал, что его армия лучшая в мире. И СССР тоже абсолютно рационально полагал, что у нено больше танков и самолетов и он полюбому будет бить врага на его территории
      А что? У автора есть телеграмм канал? А как его найти?
    Автору тоже свойственно ошибаться ) Но он предпочитает следить за ошибками других ))) P.S.: Может до осени? Как-то не хочется до зимы. Минимум...
    +
      Еще 7 ответов
      Если бы бы у автора были неисправленные им же ошибки -- вы бы на них обязательно сослались. Но вы не сослались. Что лучше чего бы то ни было подчеркивает, что предъявить ему нечего.
      В 1914 году все думали, что на месяца 3 не больше... в 1941 году думали, что до зимы. В афгане думали, что на 2 недели.
        Что меня больше всего поражает -- так это когда об истории рассуждают люди, которые о ней ничего не знают. Где, в каком первичном источнике, вы прочитали про то, что Мировую войну кто-то ожидал продолжительностью в 3 месяца? Я вам скажу: нигде. Современники событий такого не ожидали. "в 1941 году думали, что до зимы" И "до зимы" в 1941 году никто не думал. "В афгане думали, что на 2 недели." И там -- тоже нет. Знакомьтесь с источниками, прежде чем делать заявления столь космического масштаба.
          Ну просветите нас источниками, что например Германия в 1914 планировала победить Францию более чем за 2 месяца или в 1941 СССР более чем за 2 месяца?
            Научный метод работает не так. В его рамках бремя доказательства проверяемого утверждений лежит на том, кто его сделал, а не на тех, кто указал на неправоту этого утверждения. То есть это вы должны предъявить ссылки, как Германия планировала завершить войну с Францией, Россией и Вбр. за два месяца. Удачи в поисках. "или в 1941 СССР более чем за 2 месяца?" Вас не смущает, что чуть выше вы в этом же контексте писали до зимы? Ведь от июня 1941 года до зимы 1941 года совсем не два месяца? Но и это еще полбеды. Куда интереснее в том, что прямо в плане "Барбаросса" говорится о возможности сохранения советского сопротивления на момент окончания плана. Так что -- удачи вам и с поиском аналогичных утверждений по 1941 году. Благо ничего, кроме удачи вам в этом поиске помочь точно не сможет.
    Я уже отмечал у себя в тг-канале, почему скорректировал свой прогноз (и весьма давно). Оценка самого начала военных действий, когда еще не был ясен их веганский характер, разумеется, была неверной. Но ведь никто -- а не только автор -- такого веганства и не ожидал.
    +
      Еще 2 ответа
    Не "спецоперация", а захват суверенного государства военным путём.
    +
      Еще 8 ответов
      А про захват никто и не говорит. В принципе ничего не мешает покинуть территорию суверенного государства не только лишь сразу. Сидели же Штаты в Афгане 20 лет и ни одна свободолюбивая попа не пукнула "оккупация" И жертвы среди гражданских были и бомбежки/обстрелы жилых кварталов. Но все донды этого мира уверены, что Америке можно убивать, особенно всяких арабов. Да и славян (Югославия) тоже.
        Кое-что не меняется, колупаевых со всего русскоязычного сегмента с лопаты не корми, дай поприписывать людям свои грязненькие фантазии.
      А развал СССР это было демократическая смена власти, люди проголосовали что бы мы всё жили в одной стране постсоветского пространства, а страну всё ровно поделили, против волеизявления граждан, а ещё по Белову дому стреляли из танков, да это был гос переворот