Klimato sukeltas mažyčių sausumos kerpių mažėjimas gali turėti didelių pasaulinių padarinių

Klimato sukeltas mažyčių sausumos kerpių mažėjimas gali turėti didelių pasaulinių padarinių

Nauji tyrimai rodo, kad kerpės, padedančios sulaikyti dirvožemio plutą sausringose ​​žemėse visame pasaulyje, nyksta šylant klimatui. Tai paskatintų dykumų plitimą ir paveiktų teritorijas, esančias toli nuo sausuolių, nes byrančios plutos užpildo vėjus dulkėmis, kurios gali pagreitinti sniego tirpimą ir padidinti kvėpavimo takų ligų dažnį.

Biologiškai turtingos dirvožemio plutos, kartais vadinamos kriptobiotiniais dirvožemiais arba biokrustais, yra pasklidusios sausuose ir pusiau sausuose visų žemynų regionuose, įskaitant Antarktidą. Iš viso pluta užima daugiau nei 6 milijonus kvadratinių mylių – maždaug Rusijos dydžio plotą.

Tai šimtų organizmų, daugiausia dumblių, grybų, kerpių, samanų ir net melsvadumblių, rinkiniai. Eonų evoliucijos surišti organizmai tampa dirvožemio saugotojais, kurdami sudėtingas organines struktūras su bakterijų gijomis ir lipniais polisacharidais, kad išlaikytų žemės ir smėlio grūdelius. Dirvožemio plutos kaupia žemę, sulėtina eroziją ir iš atmosferos išsiurbia daug anglies dvideginio, kaupdamos jį dirvožemyje. Kai kurios plutos netgi fiksuoja azotą, kuris tręšia augalus.

Kai kurios kerpių padermės, kurios yra simbiotiniuose santykiuose esančios grybų ir dumblių bendruomenės, išgyveno paskutinius tris planetos masinio išnykimo įvykius, tačiau praėjusią savaitę žurnale Proceedings of the National Academies of Sciences paskelbtas tyrimas rodo, kad dėl visuotinio atšilimo greičiausiai mažėja kerpių, kurios yra pagrindinės biologinės dirvožemio plutos sudedamosios dalys. Jei organizmai miršta, o pluta sutrupės, dykumos plėsis, o dirvožemis sausringuose regionuose išdžius ir gali nupūsti kaip dulkės vėjo.

Oro dulkės taip pat gali padidinti sausumą toli nuo dirvožemio plutos, kai nusėda ant tolimų sniegu padengtų kalnų, kur tyrimai rodo, kad jos gali pakeisti sniego tirpimo ciklą, dažnai sumažindamos upių srautus. Prognozuojama, kad intensyvesnės ir dažnesnės dulkių audros pietvakariuose padidins kvėpavimo takų ligų, tokių kaip slėnio karštinė, atvejų.

Dulkės nusėda ant sniego Loveland Pass Kolorado valstijoje.  Kreditas: Bobas Berwynas
Dulkės nusėda ant sniego Loveland Pass Kolorado valstijoje. Kreditas: Bobas Berwynas

Praėjusią savaitę žurnale „Proceedings of the National Academies of Sciences“ paskelbtame tyrime analizuojami dirvožemio plutos ir klimato duomenys iš 12 futbolo aikštės dydžio tyrimų sklypų Kanjonlendo nacionaliniame parke. Nustatyta, kad azotą fiksuojančių kerpių, kurios yra dirvožemio plutos dalis šiame regione, nuo 1996 m. smarkiai sumažėjo, o tai sutampa su regiono temperatūros šuoliais, gerokai viršijančiais pasaulinį vidurkį, ir kelių dešimtmečių džiūvimo tendencija, kuri nerodo pabaigos ženklų.

JAV geologijos tarnybos dirvožemio tyrinėtojas Rebecca Finger-HiggensNaujojo tyrimo pagrindinis autorius teigė, kad biokrustai galėjo pasiekti lūžio tašką, po kurio vyksta nuolatiniai organizmų sudėties pokyčiai. Dėl to dirvožemio plutos ir augalų bendruomenės gali susitraukti.

Kai biokrustai išnyksta, dirvožemis išdžiūsta ir yra labiau linkęs nupūsti, sakė Finger-Higgens. Biokrusta, kurioje yra mažiau kerpių, gamins mažiau azoto trąšų, todėl mažiau augalų gali išgyventi, o žemė liks vis plika.

Visų kerpių mažėja, tačiau labiausiai nukenčia tos, kurios padeda paimti azotą iš oro ir patalpinti į dirvą, kur augalija gali jį panaudoti. Ir kadangi kai kurie gyvūnai priklauso nuo augalų, kuriuos maitina biokrustoje esančios maistinės medžiagos, dirvožemio plutos praradimas gali turėti pakopinį poveikį visai ekosistemai, sakė ji.

1996 m. azotą fiksuojančios kerpės sudarė 19 procentų biokrutos Kanjonų žemės sklypuose, tačiau 2019 m. jų skaičius sumažėjo iki 5 procentų ir nerodo jokių atsigavimo ženklų. Nacionalinio parko apsaugos priemonės apsaugo nuo tiesioginio poveikio, atsirandančio tokiai veiklai kaip ganymas ar iškastinio kuro gavyba, kurios, kaip žinoma, naikina biokrustus kitose vietose, nors parko lankytojų pėdsakai vis dar gali sutraiškyti plutą, kuriai sukurti prireikė dešimtmečių.

„Daugelis šių plutų yra tikrai senos, šimtmečius, o gal ir tūkstančius metų, o pokyčiai, kuriuos dokumentavome, vyksta tiesiogine prasme karštoje klimato kaitos vietoje“, – sakė Finger-Higgens.

Kaktusas auga kriptobiotinėje dirvoje Jutos Kanjonų nacionaliniame parke, kur dirvožemio pluta, sudaryta iš kerpių ir kitų grybų bei dumblių, kartu su samanomis ir bakterijomis, gali užtrukti dešimtmečius ar šimtmečius, kad susidarytų pakankamai, kad palaikytų augalų bendrijas. Kreditas: Michaelas Kodas

Keturių kampų regionas, kuriame susitinka Koloradas, Juta, Arizona ir Naujoji Meksika, yra vienas sparčiausiai šylančių regionų pasaulyje, kurio temperatūra per pastaruosius 100 metų pakilo nuo 3,6 iki 5,4 laipsnių pagal Farenheitą. Kiti tyrimai siejo atšilimą su didėjančia sausra, žolės dangos praradimu ir dulkių audrų padidėjimu. Pasak Finger-Higgenso, visuotinis atšilimas taip pat paveikė pietvakarių musonų sezoną.

„Vasaros vėlyvųjų kritulių įvykių, kurie yra svarbūs norint pasikrauti, tiesiog nebėra tiek daug“, – sakė ji.

Tyrimai rodo, kad ankstyvoje tyrimo laikotarpio dalyje smarkiai sumažėjo azotą fiksuojančių kerpių, kurios sutapo su užsitęsusios sausros laikotarpiu, nuo kurios jos taip ir neatsigavo. Visuotinis atšilimas priartina biokrusto bendruomenes prie „gyvybinio lūžio taško“, rašė autoriai. „Dėl tokių lūžio taškų ar netiesinių pokyčių ekosistemai labai sunku arba net neįmanoma grįžti į pradinę būseną.

Nors gali būti sunku ekstrapoliuoti išvadas, nes nepaliestos teritorijos, tokios kaip tyrimo sklypai, yra retos, išvados padidina nuolat didėjantį susirūpinimą dėl atšilimo poveikio Vakarų vandens tiekimui. Bradas Udalasklimato ir vandens tyrinėtojas Kolorado valstijos universitetaskuris tyrime nedalyvavo.

„Žinome, kad didėjantis dulkių kiekis ant sniego, miškų gaisrai ir daugelis kitų žemės dangos pokyčių gali neigiamai paveikti vandens tiekimą“, – sakė jis. „Deja, aš dar nemačiau žemės dangos tyrimo, kuris išsklaidytų mano susirūpinimą.

Susiję: Klimato lūžio taškai yra arčiau, nei mes manome, perspėja mokslininkai

Biokrusto praradimas gali turėti įtakos vandens tiekimui ir žmonių sveikatai

Mónica Ladrón de Guevara, Ispanijos sausųjų kraštų tyrinėtoja, kuri nedalyvavo naujajame tyrime, sakė, kad rezultatai yra panašūs į kitų šalių tyrimų rezultatus, nes visi biokrustu buvimas siejamas su dirvožemio apsauga ir stabilizavimu, todėl jis yra „būtinas biologinis veiksnys. dangtis, apsaugantis nuo dulkių audrų.

Amerikos vakaruose daugiausia žalos dirvožemio plutai padarė gyvulių ganymas, po to seka kasyba ir gręžimas, urbanizacija ir rekreacija, o klimato kaita sustiprina kitus padarinius žmonėms, intensyvindama sausumos degradaciją ir dykumėjimą, sakė Ladrón de Guevara. „Paskutinėje IPCC ataskaitoje labai patikimai prognozuojamas atmosferos dulkių padidėjimas“, – pridūrė ji.

Už Kanjonų nacionalinio parko ribų esančias pievas galvijai kaupia dulkes. Ganomi gyvuliai sunaikino didelius dirvožemio plutos plotus, todėl dirvą, kurią prilaikė pluta, vėjas gali lengvai nunešti kaip dulkes. Kreditas: Michaelas Kodas

Šis padidėjimas jau paveikia milijonus žmonių toli nuo to, kur vėjai pakelia kažkada pluta dirvožemį, sumažindami vandens atsargas ir padidindami su dulkėmis susijusių kvėpavimo takų ligų šuolius.

Sniego sezono pabaigoje keli dulkių sluoksniai sniego maiše dažnai susilieja ir tamsėja, todėl sniegas sugeria daugiau saulės šilumos. Tai gali pagreitinti garavimą ir sumažinti sniego tirpsmo kiekį, patenkantį į upes. Vienas tyrimas apskaičiavo, kad dulkės sumažina srautą Kolorado upėje 5 procentais, ty apie 250 milijardų galonų per metus – du kartus daugiau nei Las Vegasas kasmet sunaudoja vandens.

Biokrustai yra labai svarbūs norint išlaikyti dirvožemio stabilumą pasaulio sausumose, sakė Carrie Havrilla, sausųjų žemių tyrinėtojas. Kolorado valstijos universitetas kuris nedalyvavo naujame tyrime. Ji pridūrė, kad kai kurie mokslinių tyrimų projektai per ateinantį pusę amžiaus gali sumažėti iki 40 proc.

„Biokrusto organizmai „sulipdo“ dirvožemį ir apsaugo nuo dirvožemio nuostolių dėl vėjo ir vandens erozijos“, – sakė ji. „Dėl biokrusto dangos praradimo gali destabilizuotis dirvožemis, padidėti erozija ir dulkių audrų aktyvumas. Vis daugiau įrodymų rodo, kad klimato kaita neigiamai paveiks biokrusto dangą ir veikimą ir kad šie atsakai gali būti dar dramatiškesni nei kraujagyslių augalų sausumoje.

Aplinkos žurnalistika gyva

ICN teikia apdovanojimus pelniusią klimato apsaugą ir nemokamą reklamą. Tikimės tokių skaitytojų kaip jūs aukų, kad galėtume tęsti.

Paaukok dabar

Ladrón de Guevara sakė, kad yra panašių tyrimų, rodančių, kad dažnesnės ir intensyvesnės dulkių audros iš Sacharos, pučiančios į Europą, pagreitina ledynų tirpimą Alpėse. Tyrėjai taip pat įtaria, kad tos pačios dulkės, nešamos į vakarus, gali prisidėti prie Sargassum jūros dumblių plitimo, kuris uždusina kai kurias pakrantės ekosistemas vakarinėje Atlanto dalyje, per daug tręšdamos vandenyną.

Ilgainiui biokrusto irimas taip pat gali turėti didelės įtakos žmonių sveikatai. Kai kuriose dulkėse yra nedideli kiekiai kenksmingų neorganinių medžiagų, kurios kaupdamosi gali pakenkti sveikatai. Smulkiausios dalelės gali įsiskverbti į plaučius. O ore esančios dulkės taip pat gali pernešti patogeninius mikrobus. Dulkių sukeliama slėnio karštligė jau išaugo Kalifornijoje ir Arizonoje, kur ji yra endeminė, ir plinta į naujus regionus, kai dirvožemis išdžiūsta.

2019 m. atliktas tyrimas parodė, kad jei visuotinis atšilimas tęsis dabartiniu tempu, smulkių dulkių lygis pietvakariuose gali padidėti 57 procentais, todėl nuo dulkių sukeltų mirčių skaičius padidėtų 230 procentų. Skubios pagalbos skyriuje gali būti apsilankyta daugiau nei 200 procentų dėl širdies ir kraujagyslių problemų ir 88 procentų gydant astmą.

Tyrimas parodė, kad klimato sąlygoti dulkių koncentracijos pokyčiai sudaro 34–47 procentus šio poveikio sveikatai, o ekonominė žala gali siekti 47 mlrd. USD per metus.

Nors buvo imtasi kelių biokrusto atkūrimo pastangų, didžiulis žalos mastas yra sudėtingas, o kriptobiotiniam dirvožemiui natūraliai išsivystyti gali prireikti dešimtmečių ar šimtmečių. Vienintelis reikšmingas atsakas yra didelio masto klimato švelninimas, sakė Finger-Higgens.

„Kitaip, – pridūrė ji, – nelabai ką galime padaryti.

Parašykite komentarą

El. pašto adresas nebus skelbiamas.