/Поглед.инфо/ Учените са предвидили промени в биосферата под влияние на климата

Руски учени, съвместно с чуждестранни колеги, разработиха и изпробваха математически модел, който им позволява да предскажат как биомите - живите екосистеми - ще се променят под въздействието на климатичните процеси. Моделът взема предвид редица взаимодействия между климата и дивата природа. С негова помощ учените могат да изчислят как биосферата на Земята се е променила в миналото и какви промени могат да настъпят в бъдеще. За тази цел се използват както палеонтологични данни, така и данни за бъдещи промени в температурата и нивата на валежите в определен регион на планетата.

Учени от Института по проблеми на механиката на Руската академия на науките, заедно с колеги от Санкт Петербургския държавен електротехнически университет LETI, Новгородския център за развитие на иновациите и индустрията и Университета на Нортумбрия (Великобритания), създадоха математическа модел, който ни позволява да предвидим как екосистемите в различни области на планетата ще се променят в случай на други климатични промени, както и връзката между тези процеси. Това съобщиха за RT от пресслужбата на IPMash RAS. Резултатите от изследването са публикувани в списание Applied Mathematical Modelling.

Както напомнят авторите на труда, изменението на климата на планетата води до промени както в екосистемата, така и в биосферата - флората и фауната. Съществува и обратна връзка, тъй като живите организми също могат да окажат силно влияние върху климата.

  • Строматолит от водорасли 
  • Gettyimages.ru 
  • © Лейн Кенеди

Така през първата половина от историята на Земята в нейната атмосфера практически нямаше кислород, тя се състоеше главно от въглерод и метан. Метаболизмът на повечето микроорганизми, населявали планетата по това време, се основава на аноксигенна фотосинтеза без участието на кислород. С течение на времето обаче изменението на климата доведе до увеличаване на популациите на микроорганизми, произвеждащи кислород.

Концентрацията му в атмосферата се е увеличила толкова много, че е станало възможно интензивното развитие на многоклетъчни форми на живот. Заедно с изменението на климата се промени и биосферата. Анаеробните бактерии, умиращи в присъствието на кислород, са били изтласкани в блатата и на дъното на резервоари.

Връзката между климата и биосферата съществува и днес. Например, поради глобалното затопляне, популации от бактерии, които произвеждат метан, който има още по-изразен парников ефект от въглеродния диоксид, активно растат в сибирските блата. Така живите организми са в състояние да влияят на климата - и обратното.

Авторите на изследването включват редица връзки между климата и биосферата в математическия модел. Благодарение на това моделът дава възможност да се предвиди стабилността на определени биоми - отделни географски региони със специфичен климат, растителност и животински свят при различни климатични условия. Моделът е тестван на примера на биом от широколистна гора и е подходящ за описание на промените в биосферата и климатичните промени в миналото и прогнозиране на бъдещи промени.

  • широколистна гора 
  • Gettyimages.ru 
  • © Антъни СЕДЖОРН

„Моделът е предложен за растителни биоми – тундра, гора, степ и т.н. Нашите уравнения описват как границата на биома се променя с промените в температурата и валежите. Използвайки палеонтологични данни, можем да проследим как е протекъл процесът на промяна на биоми, както и връзката на този процес с климата в миналото, преди приблизително 30 милиона години. И като коригираме съответно параметрите, можем да предвидим бъдещето“, обясни Сергей Вакуленко, водещ изследовател в лабораторията за математическо моделиране на вълнови процеси в Института по машиностроене на Руската академия на науките.