3:40 пп - Пятница Март 5

Горы, хрупкий источник жизни





Коль-де-Порт, во французских Пиренеях. Автор предоставил CC BY

Горы буквально стоят особняком — это острова, возвышающиеся над морем низменностей. Для многих это место, где можно воссоединиться с природой, расслабиться, насладиться чистой окружающей средой и свежим воздухом. Популярность гор во время нынешней пандемии ясно показала, что людям нужно наслаждаться природой.

Горы также предоставляют нам много важных товаров, включая древесину, пастбища для скота, питьевую воду и чистый воздух. Все это обеспечивается горными экосистемами посредством сложных процессов, которые поддерживаются сообществом различных видов и их взаимодействием между ними и с абиотической средой. Эти виды многочисленны. В их состав входят невидимые микроорганизмы, крошечные виды планктона, небольшие растения, деревья, загадочные рептилии и амфибии, быстрые птицы и млекопитающие. Эти виды производят органическое вещество, связывают CO 2 и производят кислород.

Вместе все эти виды формируют, изменяют и перестраивают окружающую среду в сложных взаимодействиях, которые трудно описать. Даже самые мощные информационные системы еще не смогли смоделировать реальную экосистему со всеми ее взаимодействиями, функциями и процессами. Природа ограничивает наши технологические и интеллектуальные возможности.

Далеко и высоко

Горы обычно считаются отдаленными районами, так как многие из них труднодоступны, так как дороги ограничены, а доступность ограничена из-за погодных условий. Мы думаем, что они мало подвержены влиянию людей и не загрязнены. К сожалению, на них влияет такая деятельность человека, как горнодобывающая промышленность, животноводство, производство энергии и туризм. Здесь я имею в виду эксплуатацию в целях служения цивилизованному миру, живущую в урбанизированных районах. Люди тысячелетиями эксплуатируют лесные, горнодобывающие и пастбищные ресурсы горной среды. Эти и другие виды деятельности в разной степени повлияли на горные экосистемы.

 Горная шахта на севере Британской Колумбии.
Разработка ресурсов может быть очень разрушительной, как в этой шахте на севере Британской Колумбии, Канада.
Автор предоставил CC BY

Сегодня стремительный поток люди и ресурсы в горы и из них усугубляют проблемы, с которыми они сталкиваются. Деятельность загрязняет даже отдаленные горные районы на больших высотах. Загрязняющие вещества могут переноситься в горы за счет орографических эффектов и могут обогащаться в отложениях озер, торфяных болотах и, как правило, в горных заболоченных землях, в зависимости от характера осадков, снегопадов, продолжительности вегетационного периода и характера ветра. Температурно-зависимое разделение между воздухом и атмосферными частицами, поверхностью снега или каплями воды определяет скорость сухого и влажного осаждения, которая может привести к фракционированию и осаждению различных загрязняющих соединений на разных высотах.





Загрязнение горных пресных вод химическими соединениями — ключевая проблема, с которой сталкивается человечество, — поэтому тесно связано с изменением климата и климатическими экстремальными явлениями. Экстремальные климатические явления играют ключевую роль в перераспределении химических загрязнителей и, как предполагается, увеличивают выбросы загрязнителей, хранящихся во льду, почве или отложениях, в результате наводнений.

Тяжелая рука человека

В дополнение к этим прямым воздействиям люди изменили мировой климат. Горы представляют собой очень хрупкую среду и относятся к регионам, наиболее чувствительным к изменению климата и воздействиям человеческой деятельности. Изменение климата — глобальная угроза, но его воздействие на горы особенно сильно и тревожно. В высокогорных районах наблюдается усиление потепления, вызванного изменением климата, и экстремальных погодных явлений.

Как и в случае с высокими широтами (наши полюса), где таяние льда происходит намного быстрее, чем прогнозировалось, скорость потепления также увеличивается с высотой над уровнем моря. Это означает, что высокие горы испытывают более быстрые изменения температуры и гораздо более высокие колебания дневных температур по сравнению с низменными регионами. Ледники тают все быстрее и быстрее, снежный покров сокращается и сильно меняется в разные годы. Более того, сильные дожди, создающие потоки и наводнения, а также периоды без дождя, иссушающие горные ландшафты, наблюдаются все более и более частыми. Все это имеет важные последствия для природы, дикой природы и человеческого общества.

 Пик над Лак-де-Лур, Французские Пиренеи.
Пик над Лак-де-Люр, Французские Пиренеи.
Автор предоставил , CC BY

Высокогорные районы по всему миру имеют много общих черт. Всех их объединяет то, что, хотя они считаются экстремальной средой с коротким периодом вегетации, они являются местом обитания значительного количества различных видов, адаптированных к такой суровой среде.

Изменение климата создает для них огромную нагрузку, приводя к важным изменениям в этих биологических сообществах из-за изменений численности видов, потери видов и изменения ареала видов. Взаимодействие между видами и окружающей средой стимулирует функционирование экосистем. Горы и их биоразнообразие — стражи перемен. Изменения в горах приведут к потере основных экосистемных услуг, что создает риски для благополучия всех нас.

Такое воздействие человека на горные экосистемы нарушает биоразнообразие на всех трофических уровнях, от микробов, планктона до высших животных. с малоизученными последствиями для всей экосистемы. Например, микробные сообщества, состоящие из грибов, дрожжей, бактерий, вирусов и простейших, настолько крошечные, что мы не можем увидеть их невооруженным глазом повсюду: в воздухе, на поверхности, в воде, в почве. , на нашей коже, в наших телах. Несмотря на свой небольшой размер, эти сообщества управляют основными процессами внутри и на животных, растениях, а также в окружающей среде.

Микробная сеть жизни

Сообщество микроорганизмов помогает растениям и животным адаптироваться к окружающей среде, например, повышение температурной устойчивости. Они создают биологические барьеры против патогенов и паразитов, конкурируя с ними и смягчая последствия болезней. Они помогают своему животному или растению-хозяину синтезировать жизненно важные питательные вещества, тем самым увеличивая потребление энергии и рост и, следовательно, могут иметь далеко идущие последствия за счет увеличения репродуктивного успеха. Точно так же микроорганизмы стабилизируют целые экосистемы, защищая их от изменений, поддерживая биоразнообразие и экосистемные процессы.

 Панорама эстаньона
Панорама эстаньона.
Предоставлено автором CC BY

В экосистемах сообщества микроорганизмов также представляют собой барьер против чужеродных видов и повышают сопротивляемость, устойчивость и устойчивость экосистем. Что наиболее важно, сообщества микроорганизмов выполняют важные функции экосистемы, такие как круговорот питательных веществ, потоки энергии и фиксация углерода. Например, взаимодействия между микроорганизмами и планктоном составляют основу водной пищевой сети и определяют функционирование биогеохимических циклов, на которые приходится более половины глобального связывания углерода.

Любые нарушения сообщества микроорганизмов. Таким образом, организмы могут иметь далеко идущие последствия для видов и экосистем. Например, приток загрязнителей вместе с другими воздействиями изменения климата нарушит биоразнообразие на всех трофических уровнях, от микроорганизмов, планктона до высших животных, с малоизученными последствиями для всей экосистемы. Тогда естественное равновесие нарушается и может привести к увеличению количества патогенов, что также имеет решающее значение для благополучия человека, как, например, планктон не сможет контролировать распространение зоонозных патогенов, таких как бактерия Escherichia coli и род простейших Giardia или токсичные водоросли. Патогенные микроорганизмы могут быть легко занесены в горы через скотоводство, туризм или дрейф ветра, и, следовательно, биологический барьер, который представляет собой сообщество микроорганизмов, имеет большое значение для предотвращения распространения патогенных микроорганизмов.

Изменения в горных экосистемах приведут к эвтрофикация, потеря биоразнообразия и сокращение доступности чистой питьевой воды, но также приводят к появлению патогенов дикой природы и человека, что ведет к увеличению вероятности зоонозов. В настоящее время мы только начинаем понимать функциональную экологию горных экосистем, но международные исследования уже предполагают, что изменение сообществ пагубно скажется на окружающей среде, биоразнообразии и нашей системе жизнеобеспечения.

Первый эпизод серии видео «Горы — хрупкий источник жизни».

Созданный в 2007 году для ускорения распространения научных знаний по ключевым социальным вопросам и обмена ими, Исследовательский фонд AXA поддерживал около 650 проектов по всему миру, которые осуществлялись исследователями из 55 стран. Чтобы узнать больше, посетите сайт Axa Research Fund или подпишитесь на Twitter @AXAResearchFund

 The Conversation

Дирк Шмеллер сообщил о финансах исследовательского фонда AXA и Deutsche Forschungsgesellschaft.





Категория: О воде

Комментирование закрыто.