Вечная мерзлота растает, а рыбы пьют антидепрессанты: научные итоги недели

Лесные пожары в Австралии, которые начались еще в августе 2019-го и продолжаются поныне, уже в 2020-м — огромная трагедия. Пожалуй, впервые мы имеем дело со стихийной угрозой, нависшей над целым материком. Последствия ужасают. Погибли по крайней мере 27 человек и, согласно разным оценкам, от полумиллиарда до миллиарда особей. Десятки тысяч австралийцев вышли на улицу. По их мнению, правительство недостаточно борется с изменением климата — и это новая реальность. В еженедельном научном обзоре Delo.ua расскажет о других проблемах, которые продолжают указывать на бреши в экосистеме в земном масштабе. 

Цепная реакция

В одном из прошлых научных обзоров Delo.ua писало, что ученые нашли девять маркеров глобального изменения климата. Два из них — это арктические льды и вечная мерзлота. 

Вечная мерзлота — это земля, которая остается замороженной в течение всего года. Примерно четверть территории Северного полушария. Там хранится углерод. Примерно в 2 раза больше, чем сейчас в атмосфере. То есть столько, сколько мы еще не скоро сможем выбрасывать, хоть как старайся. 

Зато мы можем выбросить столько, чтобы запустить процесс высвобождения этого углерода. 

Арктические льды. Источник: Nat Geo

В оксфордском исследовании обнаружилась взаимосвязь между летним морским льдом в Арктике и вечной мерзлотой. "Мы были удивлены, обнаружив, что времена, когда вечная мерзлота таяла в прошлом, не просто совпадали со временем, когда летом в Арктике не было льда. Это открытие о поведении вечной мерзлоты в прошлом позволяет предположить, что ожидаемая потеря арктического морского льда в будущем ускорит таяние вечной мерзлоты, обнаруженной в настоящее время на большей части территории Сибири", — говорит профессор Гидеон Хендерсон, автор исследования, проведенного в Отделении наук о Земле Оксфордского университета. 

В последние годы арктический морской лед постоянно уменьшается. В ближайшие десятилетия летний арктический морской лед попросту исчезнет. В результате этого ускорится таяние вечной мерзлоты, что приведет к значительному выбросу углерода. 

Прийти к подобным выводам ученым помогли пещеры, наполненные сталактитами, сталагмитами и проточными камнями, которые образовываются лишь при наличии жидкой воды. По слоям ученые определили, когда вечная мерзлота таяла в прошлом. Сталагмиты периодически увеличивались с 1 500 000 до 400 000 лет назад и не росли в течение последних 400 000 лет. 

Миграция климатических явлений

Эль-Ниньо в переводе с испанского значит "малыш, мальчик". Так называют Южную осцилляцию, колебание температуры поверхностного слоя воды в экваториальной части Тихого океана, которое оказывает серьезное влияние на климат планеты. 

Если проще, теплые течения греют воду, та греет воздух, что создает ливни и наводнения, в зависимости от силы явления. 

В общем, Эль-Ниньо смещается восточнее, говорится в недавно опубликованном исследовании Science Advances, которое создала международная группа из Китая, Великобритании и США. 

Эль-Ниньо (фиолетовым). Источник: Wikipedia

"Мы обнаружили, что в условиях глобального потепления ослабленный восточный пассат над тропической частью Тихого океана ослабит меридиональную циркуляцию субтропической ячейки и приведет к сужению меридионального промежутка Эль-Ниньо, — говорит доктор Бо Ву из Института физики атмосферы Китайской академии наук. — Это означает, что аномалии температуры поверхности моря, связанные с Эль-Ниньо, более сконцентрированы в направлении экватора. Это приводит к сдвигу на восток и расширению аномалии осадков, даже если интенсивность остается неизменной в условиях глобального потепления".

Как реагируют животные

Антропологи из Университета Ватерлоо уверяют: вырубка лесов меняет способ общения обезьян в естественной среде. Исследователи работали в тропиках Коста-Рики. 

"Обезьяны-ревуны едят листья и плоды, и ревут, чтобы защитить эти ресурсы. Самцы будут реветь в течение более длительных периодов времени, находясь в глубине леса или около края реки, где растительность богаче по сравнению с антропогенной кромкой", — говорит профессор Лаура Болт. 

Лечение от депрессии тоже отразилось на живой природе, в частности — на обитателях рек. Ученые из Университета Буффало проверили работу станций очистки сточных вод на востоке США и выяснили, что существующие методы очистки не слишком-то помогают удалять из воды антидепрессанты, которыми активно пользуются американцы. "Для станций, которые полагаются только на активный ил, может потребоваться более продвинутая обработка, такая как гранулированный активированный уголь и/или озонирование", — говорит профессор Диана Ага. До этого профессор и ее команда изучали экосистему реки Ниагара и обнаружили в мозгу и тканях ряда рыб (к примеру, у скалистого окуня) повышенный уровень человеческих антидепрессантов. Для человека это безвредно, а вот поведение самих рыб может измениться: к примеру, говорит Ага, антидепрессанты могут влиять на пищевое поведение рыб или их инстинкты выживания. Некоторые рыбы не будут признавать присутствие хищников. 

Китайский веслонос. Источник: Wikipedia

Но изменение поведения — лишь частность. В начале 2020 мы снова столкнулись с вымиранием целого вида: планету полностью покинул очередной вид, не оставив даже ДНК для клонирования — китайские ученые заявили, что вымер китайский веслонос, самая крупная некогда пресноводная рыба, что обитала в реке Янцзы. 

Гуамский пастушок. Источник: Courtesy of Guam Department of Agriculture

Но есть и хорошие новости: "воскрес" вид птиц под названием гуамский пастушок, он же — ко-ко. Он считался вымершим в дикой природе и сохранялся лишь в неволе, но благодаря серьезной работе Департамента сельского хозяйства Гуама (они 30 лет боролись с вымиранием вида) сейчас на свободе живут около 300 особей вида, в то время как в неволе — 170. 

Не первый раз

Уроки древних могут предупредить нас о том, как вести себя в будущем. Ученые из Кембриджа, Осло и Тронхейма исследовали средневековые артефакты в Европе и обнаружили взаимосвязь между исчезновением колоний норманнов в Гренландии и чрезмерной эксплуатацией моржовых популяций с целью добыть бивни. 

Как говорят саги, Эрик Рыжий, изгнанный из Исландии, основал в Гренландии общины около 985 года нашей эры. Так или иначе, общины существовали, процветали до 1400-х годов, после чего исчезли, оставив лишь руины. 

Залогом процветания общин была слоновая — то есть моржовая, — кость, которую можно было добыть лишь в Гренландии. Ценный средневековый товар, из него делали предметы роскоши. Но со временем кость стала происходить не от крупных самцов, у которых есть бивни, а от мелких животных, часто самок. География добычи также изменилась: согласно генетическим данным, кости были получены севернее. Все дальше рейды, все меньше награды. 

Драккар викингов. Источник: Steinar Engeland on Unsplash

А вот после 1400 года свидетельств об импорте моржовой кости в Европу практически нет. Д-р Джеймс Х. Барретт из Департамента археологии Кембриджского университета утверждает: отказ Норвегии от Гренландии был вызван сочетанием истощенных ресурсов и нестабильных цен, усугубленных изменением климата.

"Норвежским гренландцам нужно было торговать железом и древесиной с Европой, и им пришлось в основном экспортировать моржовые продукты в обмен, — сказал Барретт, ведущий автор исследования, опубликованного в Quaternary Science Reviews. — Мы подозреваем, что снижение стоимости моржовой слоновой кости в Европе означало, что все больше и больше клыков собирают для сохранения экономической жизнеспособности колоний Гренландии".

В результате массовой охоты множество моржей уничтожили, а остальные сменили места обитания, животные ушли на север. Из-за чего охотникам приходилось забираться все дальше. В конце концов это стало слишком невыгодно, поэтому викинги свернули свою деятельность, а вместе с ней — и колонии в Гренландии. К счастью, им было куда переезжать, в отличие от землян. 

Согласно другим теориям, колонии исчезли из-за Малого ледникового периода 14 века, проблем с сельским хозяйством или даже "Черной смерти".

Ждем новые вирусы

Но ничего. У природы есть еще один шанс отомстить человечеству, которое успешно справляется с истреблением макроформ, но временами поразительно беззащитно перед микроформами. Совместное исследование Charité — Universitätsmedizin Berlin и Немецкого центра исследований инфекций, опубликованное в PLOS Pathogens, обнаружило сотни новых вирусов у насекомых. А как показывает пример, скажем, вируса Зика, мы вполне можем подхватить что-то новенькое от комариного укуса. "Каждый новый вирус, который мы обнаруживаем, может быть причиной болезней, которые ранее были неизвестны как у людей, так и у скота", — объясняет профессор Кристиан Дростен, директор Института вирусологии в кампусе Charité Mitte. 

Важным отличием нового исследования является то, что оно охватывает все группы насекомых, в то время как раньше ученые сосредотачивались на комарах и других кровососах. Изучали, в том числе, РНК-вирусы, которые вызывают Эболу, корь, бешенство и легочные инфекции. Проверили 1243 вида насекомых. "Это, вероятно, самая большая выборка животных, когда-либо проверенных на наличие новых вирусов", — говорит профессор Дростен. 

Рабочая группа добавила новые вирусы в свои базы данных, что поможет распознать случаи редких и необычных заболеваний у людей. 

Дмитрий Бунецкий, специально для Delo.ua