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 Во время раскопок в старинном немецком городе Падерборн археологи наткнулись на отхожие места XIII-XIV веков. В одном обнаружили исключительно хорошо сохранившиеся предметы. Среди них — деревянный блокнот с покрытыми воском «страницами», исписанными латынью, и куски шелковой ткани, которые, видимо, использовали в качестве туалетной бумаги.
Лесовозные дороги сегодня важны для вывозки сырья и связи между удаленными территориями. Однако из-за слабых грунтов, сурового климата и высоких нагрузок от тяжелой техники они быстро разрушаются. Традиционно их строят из щебня и песка, но на переувлажненной или промерзающей земле такие конструкции деформируются и требуют частых ремонтов. Поэтому для укрепления дорог все чаще применяют геосинтетические материалы — полимерные прослойки, которые удерживают полотно от сдвига и отводят воду. Проблема в том, что действующие российские нормативы учитывают их влияние лишь усредненно, что не позволяет точно спрогнозировать поведение дороги на конкретном грунте. В итоге проектировщики либо закладывают избыточные слои материалов, либо недооценивают нагрузки и получают недолговечную конструкцию. Ученые Пермского Политеха впервые в России разработали методику количественной оценки влияния геосинтетики на прочность путей. Она позволяет заранее рассчитывать, во сколько раз вырастет устойчивость дороги в зависимости от типа грунта и жесткости прослойки. Это поможет не только сократить затраты, но и строить более надежные конструкции даже в сложных природных условиях.
Явление цветового полиморфизма у пауков-тенетников долгое время считалось уникальной чертой нескольких видов, разбросанных в Америке и на Гавайях. Новое исследование показало, что сходные «улыбающиеся» узоры независимо возникли и в горных лесах Западных Гималаев.
В высокогорных районах Гималаев появился новый хищник. Он не боится людей, возглавляет стаи собак и все чаще заходит в деревни. Местные жители называют его «кхипшанг». Речь идет о гибриде гималайского волка и бродячей собаки. Ученые опасаются, что этот зверь изменит хрупкий баланс местной дикой природы и в скором времени станет весьма опасным для человека.
При совпадении нескольких условий наши глаза способны улавливать излучение в ближнем инфракрасном спектре. Тогда сетчатка начинает работать как нелинейный фотодетектор.
Во всем мире во всех человеческих культурах около 90% людей пользуются преимущественно правой рукой. Такое поразительное единство практически всего человечества не имеет аналогов среди приматов и до сих пор остается эволюционной загадкой. Ученые проанализировали данные о более чем двух тысячах человекообразных обезьянах и выяснили, когда и почему праворукость стала популяционной тенденцией.
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.
В высокогорных районах Гималаев появился новый хищник. Он не боится людей, возглавляет стаи собак и все чаще заходит в деревни. Местные жители называют его «кхипшанг». Речь идет о гибриде гималайского волка и бродячей собаки. Ученые опасаются, что этот зверь изменит хрупкий баланс местной дикой природы и в скором времени станет весьма опасным для человека.
Астроциты — клетки, которые долго считались лишь «помощниками» нейронов — оказались частью скрытой системы связи в мозге. Они, как показали результаты нового исследования, формируют собственные протяженные сети, соединяющие разные части головного мозга. Это открытие меняет представление о том, как мозг координирует свою работу, адаптируется к новым условиям и восстанавливается после повреждений.
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