Это началось не с заводов, а с плуга. Раскрыта истинная причина глобального истощения Земли

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com
| Мнение | Наука и космос

Мы привыкли думать о глобальных проблемах через призму климата. Тающие ледники, рекордно жаркие летние месяцы, уровень CO₂ в атмосфере — эти темы доминируют в новостной повестке. Но что, если я скажу вам, что существует другая, не менее серьёзная и, возможно, более фундаментальная угроза? Проблема, которая назревала веками, и сегодня она ставит под вопрос саму способность нашей планеты поддерживать жизнь в том виде, в котором мы её знаем.

Новое исследование, проведённое Потсдамским институтом изучения последствий изменения климата, рисует тревожную картину. Согласно их данным, 60% всей суши на Земле уже вышли за пределы «безопасной зоны». Это не просто абстрактная цифра. Это вердикт состоянию глобальной биосферы — живой оболочки планеты, от здоровья которой зависит абсолютно всё.

Порядок агрокультуры противопоставляется «хаосу» биоразнообразия, вольеая интерпретация
Автор: ИИ Copilot Designer//DALL·E 3 Источник: www.bing.com
Что такое «функциональная целостность» и почему это важно?

Давайте на секунду представим Землю как живой организм. У этого организма есть свой метаболизм, основанный на фотосинтезе. Растения, от крошечных водорослей до гигантских секвой, поглощают солнечный свет, воду и углекислый газ, создавая энергию, которая питает практически все экосистемы. Этот процесс не просто даёт нам кислород и пищу; он управляет глобальными циклами воды, углерода и азота — фундаментальными процессами, делающими нашу планету обитаемой.

Именно эту способность растительного мира саморегулироваться и поддерживать стабильность планеты учёные называют «функциональной целостностью биосферы». Это один из ключевых «планетарных рубежей» — своего рода предохранителей, которые нельзя срывать, если мы хотим сохранить цивилизацию.

Проблема в том, что мы давно перестали быть просто пассивными наблюдателями. Мы активно вмешиваемся в этот метаболизм. Мы вырубаем леса под пашни, строим города, забираем огромную долю произведённой растениями биомассы для своих нужд — от еды до топлива. И в какой-то момент система начинает давать сбой. Именно этот сбой и измерили исследователи.

(A-D) Статус HANPPˡˡᵈ (HANPP, выраженный как доля от статичного доиндустриального базового уровня NPP) и (E-H) показатель EcoRisk (безразмерная величина от 0 до 1). Оба показателя представлены для четырёх различных 30-летних периодов с центрами в 1850, 1900, 1950 и 2000 годах соответственно; все значения приведены относительно потенциального естественного эталонного состояния. Для HANPPˡˡᵈ и EcoRisk используются разные цветовые шкалы, поскольку они имеют разную чувствительность.
Автор: Stenzel, Fabian et al. One Earth Источник: www.cell.com
Два зеркала для больной планеты

Как можно измерить здоровье целой планеты? Учёные подошли к задаче с двух сторон, создав два мощных индикатора, которые, как два зеркала, отражают наше воздействие.

  1. Счёт за биомассу. Первый индикатор довольно прост для понимания. Он показывает, какую долю всей энергии, произведённой растениями (биомассы), человечество забирает себе. Подумайте об этом так: природа создаёт определённый объём «продукта», а мы его потребляем. Сюда входит всё: урожай с полей, древесина для строительства, трава для скота. Когда мы забираем слишком много, экосистемам просто не остаётся ресурсов для поддержания собственных жизненно важных процессов.
  2. Индикатор хаоса. Второй показатель куда сложнее. Он отслеживает не то, сколько мы берём, а то, как система на это реагирует. Он фиксирует признаки дестабилизации: нарушаются ли круговороты воды и питательных веществ? Меняется ли структура растительности? По сути, это медицинская карта экосистемы, показывающая симптомы её болезни. Когда эти симптомы становятся критическими, экосистема рискует внезапно и необратимо измениться.

Объединив эти два подхода, исследователи смогли создать беспрецедентно детальную карту здоровья планеты, разделив всю сушу на три зоны: безопасную, зону риска и зону высокого риска. И результаты, честно говоря, ошеломляют.

На основе: (A) только показателя HANPPˡˡᵈ (среднее значение за 1987-2016 гг.), где зона неопределённости (возрастающего риска) определена в диапазоне от > 0,05 до < 0,23, а зона высокого риска — при значениях выше > 0,23; (B) только показателя EcoRisk (среднее значение за 1987-2016 гг.) с пороговыми значениями, где зона неопределённости (возрастающего риска) определена в диапазоне от > 0,35 до < 0,55, а зона высокого риска — при значениях выше > 0,55; и (C) комбинации обоих показателей, с применением максимального статуса, который имеется хотя бы у одного из них. В то время как (A) и (B) представляют собой непрерывные шкалы, (C) является дискретной шкалой с тремя цветами, вручную выбранными для безопасной зоны, зоны неопределённости и зоны высокого риска. Карту, также показывающую, где превышены пороговые значения одного или обоих показателей, см. на Рисунке S5. Карты были сгенерированы с помощью программного пакета boundaries⁵⁵ (https://github.com/pik-lss/boundaries).
Автор: Stenzel, Fabian et al. One Earth Источник: www.cell.com
Путешествие в прошлое: когда всё пошло не так?

Самое интересное в этом исследовании — его историческая глубина. Благодаря компьютерному моделированию учёные смогли заглянуть в прошлое, вплоть до 1600 года. И выяснилось, что проблемы начались задолго до изобретения парового двигателя и массового сжигания ископаемого топлива.

Уже к 1900 году, на заре индустриальной эпохи, 37% суши находились в зоне риска, а 14% — в зоне высокого риска. Главным виновником была не промышленность, а сельское хозяйство. Расширение пахотных земель в Европе, Азии и Северной Америке стало первым мощным ударом по функциональной целостности биосферы. Оказывается, мы начали «ломать» планету задолго до того, как осознали проблему изменения климата.

Сегодня эти цифры выглядят ещё более пугающе: 60% суши вышли из безопасной зоны, а 38% — почти две пятых — находятся в состоянии высокого риска. Это территории, где природные системы настолько перегружены, что их способность к саморегуляции практически исчерпана.

Представленная здесь карта управляющей переменной — это EcoRisk; та же методология применяется и к HANPPˡˡᵈ для среднего значения за 1987-2016 гг. Карта трансформируется из непрерывной шкалы в бинарную с использованием всех возможных пороговых значений от 0 до 1 с шагом 0,01 (в качестве примера показаны пороги 0,2 и 0,8). Бинарные значения EcoRisk и бинарный статус деградации из независимого набора данных сравниваются для выявления областей, в которых оба показателя согласуются (доля истинно-положительных значений [TP], синий цвет), и тех, в которых EcoRisk указывает на деградацию, а независимый набор данных — нет (доля ложноположительных значений [FP], красный цвет). Нормализованные площади отложены на графике в зависимости от каждого порогового значения в левом нижнем углу. ROC-кривая (в правом нижнем углу) отображает зависимость TP от FP. Чем больше площадь под кривой (AUC), тем лучше согласованность между двумя индикаторами. Мы находим оптимальный порог (обозначен зелёным), при котором разница между TP и FP максимальна.
Автор: Stenzel, Fabian et al. One Earth Источник: www.cell.com
Что дальше? Глобальный вызов на двух фронтах

Это исследование — не просто очередная страшилка. Это фундаментальный сдвиг в нашем понимании глобальных угроз. Оно доказывает, что бороться с изменением климата в отрыве от защиты биосферы — всё равно что лечить симптомы, игнорируя саму болезнь.

Здоровые леса, луга и болота — это не просто красивые пейзажи. Это наши главные союзники в борьбе с глобальным потеплением, ведь они являются мощнейшими поглотителями углерода. Разрушая их, мы не только теряем биоразнообразие, но и подрываем способность планеты справляться с избытком CO₂.

Как отмечает один из авторов исследования, директор PIK Йохан Рокстрём, правительствам пора перестать рассматривать эти проблемы по отдельности. Защита климата и защита биосферы — это две стороны одной медали. Нельзя добиться успеха на одном фронте, потерпев поражение на другом.

Возможно, нам пора научиться смотреть на Землю не как на склад ресурсов, а как на сложную, взаимосвязанную живую систему. Систему, у которой, как мы теперь знаем, есть свои пределы прочности. И мы подошли к ним вплотную.

5 комментариев

Добавить комментарий

d
«не просто красивые пейзажи» как раз зачастую созданы или адаптированы человеком. Ну как тот зеленый холм из обоев Windows или китайские горные пейзажи, или альпийские красоты.
a
Сибирь вся зеленая, а Европейских паразитов не сильно жалко
k
Вот только со жратвой тут в Сибири некоторые проблемы, поскольку всякие вкусняшки видите ли плохо растут, когда 9 месяцев в году просто холодно, а 3 прям очень холодно.
И на болотах тоже, знаете ли, не то что яблоки-бананы, но и картошку не посадишь. Хоть у нас тут и самые большие болота.
Чукотка там кстати тоже зеленая явно не потому что там жить хорошо, а как раз наоборот.
a
картошка растет хорошо на песчаной почве. яблок и бананов нет и хрен с ними. зато полно ягод. ну и давно уже тепло 5 месяцев из 12
a
Оставь на десяток-другой лет бесхозную землю — так зарастает, что на танке не пробьешься. И уже не знаешь, что делать с лосями и медведЯми.

Добавить комментарий

Сейчас на главной

Новости

Публикации

Джейлбрейк на iPhone: зачем взламывать собственный смартфон

Смартфоны компании Apple давно считаются одними из самых защищённых и стабильных мобильных устройств. Экосистема iOS построена таким образом, чтобы пользователь получал максимально безопасную и...

Можно ли добиться того, чтобы вода не проводила электричество

Многие с детства знают правило: вода и электричество — опасное сочетание. Однако с научной точки зрения это утверждение не совсем точное. Само по себе вещество H₂O почти не проводит...

«Там наверху нет Зевса»: кто первым заявил античному миру, что молния — это просто физика

Гроза всегда оказывала на человека сильнейшее психологическое воздействие. Внезапная ослепительная вспышка света, за которой следует оглушительный раскат грома, показывает мощь природы, перед...

Гуру тематических циферблатов: обзор механических часов Aision, которые поражают вниманием к деталям

Aision - молодой бренд из Гонконга, который, как и многие, решил покорять часовой рынок тогда, когда он уже покорен. Куда ни глянь - лидеры очевидны, тренды заданы...

Стекло — твердое тело или очень медленная жидкость? Физики нашли третий вариант, создав равновесную фазу

Обычное оконное стекло только кажется твердым материалом. С точки зрения физики это жидкость, молекулы которой при охлаждении не успели выстроиться в правильную кристаллическую решетку и застыли в...