Žmonės sulaužė vieną iš gamtos galios dėsnių, valdančių Žemės vandenynus

(Ma Li Huang Mu / „EyeEm“ / „Getty Images“)

Kaip ir planetų ar molekulinių sistemų atveju, galima rasti matematinius dėsnius tiksliai aprašyti ir numatyti prognozes chaotiškai dinamiškose ekosistemose – bent jau jei pakankamai nutolinsime .

Bet kaip žmonės dabar turi tokiusdestruktyvus poveikis gyvybei, su kuria dalijamės savo planetoje, mes sumaišome net šiuos kažkada natūralius universalumus.

„Žmonės paveikė vandenynas dramatiškesniu būdu, nei tik gaudyti žuvis. paaiškino jūrų ekologas Ryanas Heneghanas iš Kvinslando technologijos universiteto.

„Atrodo, kad sulaužėme dydžių spektrą – vieną didžiausių gamtoje žinomų galios dėsnių skirstinių“.

The galios dėsnis gali būti naudojamas apibūdinti daug dalykų biologijoje, nuo kaskadinės nervinės veiklos modeliai įvairių rūšių maisto ieškojimo kelionėms. Tai yra tada, kai du dydžiai, kad ir koks būtų jų pradinis atskaitos taškas, kinta proporcingai vienas kito atžvilgiu.

Tam tikro tipo galios įstatymo atveju, pirmą kartą aprašyta straipsnyje 1972 m. vadovaujamas Raymondas W. Sheldonas ir dabar žinomas kaip „Šeldono spektras“, du dydžiai yra organizmo kūno dydis, padalytas proporcingai jo gausai. Taigi, kuo jie didesni, tam tikroje rūšies dydžio grupėje paprastai būna mažiau individų.

Pavyzdžiui, nors kriliai yra 12 dydžių (apie milijardą) kartų mažesni už tuną, jie taip pat yra 12 dydžių gausesni nei tunai. Taigi hipotetiškai viso pasaulio tuno mėsa kartu (tuno biomasė) yra maždaug tiek pat (bent jau ta pačia tvarka) kaip ir visos krilių biomasės pasaulyje.

Nuo tada, kai jis pirmą kartą buvo pasiūlytas 1972 m., mokslininkai išbandė šį natūralų pleiskanojimą tik ribotose rūšių grupėse vandens aplinkoje, palyginti nedideliais masteliais. Nuo jūrinis planktonas , į žuvis gėlame vandenyje šis modelis pasitvirtino – didesnių mažiau gausių rūšių biomasė buvo maždaug lygiavertė mažesnių, bet gausesnių rūšių biomasei.

Dabar Maxo Plancko instituto ekologas Ianas Hattonas ir kolegos ištyrė, ar šis įstatymas taip pat atspindi tai, kas vyksta pasauliniu mastu.

„Vienas didžiausių iššūkių lyginant organizmus, apimančius bakterijas su banginiais, yra didžiuliai masto skirtumai. sako Hatton.

„Jų masių santykis yra lygus žmogaus ir visos Žemės masių santykiui. Mes apskaičiavome organizmus mažame skalės gale iš daugiau nei 200 000 vandens mėginių, surinktų visame pasaulyje, tačiau didesniam jūros gyvenimui reikėjo visiškai kitų metodų.

Remdamasi istoriniais duomenimis, komanda patvirtino, kad Sheldon spektras atitinka šį ryšį pasauliniu mastu ikiindustrinėmis vandenyno sąlygomis (iki 1850 m.). 12 jūros gyvybės grupių, įskaitant bakterijas, dumblius, zooplanktoną, žuvis ir žinduolius, daugiau nei 33 000 pasaulinio vandenyno tinklelio taškų kiekvienoje organizmo dydžio kategorijoje susidarė maždaug vienodas biomasės kiekis.

„Mes nustebome pamatę, kad kiekvienoje dydžio klasėje visame pasaulyje yra maždaug 1 gigatona biomasės“, sako McGill universiteto geomokslininkas Ericas Galbraithas.

(Ianas Hattonas ir kt., „Science Advances“, 2021 m.)

Hatton ir komanda aptarė galimus to paaiškinimus, įskaitant apribojimus, kuriuos nustato tokie veiksniai kaip plėšrūno ir grobio sąveika, metabolizmas, augimo tempai, dauginimasis ir mirtingumas. Daugelis šių veiksnių taip pat priklauso nuo organizmo dydžio. Tačiau šiuo metu jie visi yra spėlionės.

„Faktas, kad jūrų gyvybė yra tolygiai pasiskirstyta įvairiais dydžiais, yra nuostabus“, sakė Galbraith. „Mes nesuprantame, kodėl taip turi būti – kodėl mažų dalykų negalėtų būti daug daugiau nei didelių? Arba idealus dydis, kuris yra viduryje? Šia prasme rezultatai parodo, kiek mes nesuprantame apie ekosistemą.

Tačiau buvo dvi taisyklės išimtys, abiejuose išnagrinėtos dydžio skalės kraštutinėse srityse. Bakterijų buvo daugiau nei prognozavo įstatymas, o banginių daug mažiau. Vėlgi, kodėl yra visiška paslaptis.

Tada mokslininkai palygino šias išvadas su ta pačia analize, taikoma dabartiniams pavyzdžiams ir duomenims. Nors galios dėsnis vis dar dažniausiai buvo taikomas, buvo akivaizdus jo modelio sutrikimas, akivaizdus esant didesniems organizmams.

„Atrodo, kad žmogaus poveikis gerokai sutrumpino viršutinį trečdalį spektro“, – teigia komanda. rašė savo laikraštyje . „Žmonės ne tik pakeitė didžiausius vandenyno plėšrūnus, bet dėl ​​bendro pastarųjų dviejų šimtmečių poveikio iš esmės pakeitė energijos srautą per ekosistemą.

(Ianas Hattonas ir kt., „Science Advances“, 2021 m.)

Nors žuvys sudaro mažiau nei 3 procentus metinio žmogaus maisto suvartojimo, komanda nustatė, kad nuo 1800-ųjų žuvų ir jūrų žinduolių biomasę sumažinome 60 procentų. Tai dar blogiau milžiniškiausiems gyviems Žemės gyvūnams – dėl istorinės medžioklės banginių sumažėjo 90 procentų.

Galbraithas pažymi, kad tai tikrai pabrėžia pramoninės žvejybos neefektyvumą. Mūsų dabartinės strategijos iššvaisto daug daugiau biomasės ir joje esančios energijos, nei iš tikrųjų sunaudojame. Mes taip pat nepakeitėme vaidmens, kurį kadaise vaidino biomasė, nepaisant to, kad dabar tai viena didžiausių stuburinių rūšių pagal biomasę.

Iš didžiausių rūšių grupių vandenynuose buvo prarasta apie 2,7 gigatonos, o žmonės sudaro apie 0,4 gigatonos. Reikia toliau dirbti, kad suprastų, kaip šis didžiulis biomasės praradimas veikia vandenynus, rašė komanda.

„Geros naujienos yra tai, kad galime panaikinti susidariusį disbalansą, sumažindami aktyvių žvejybos laivų skaičių visame pasaulyje“, – sakė Galbraith. sako . „Žvejybos perviršio mažinimas taip pat padės padaryti žvejybą pelningesnę ir tvaresnę.

Jų tyrimas buvo paskelbtas m Mokslo pažanga .

Populiarios Kategorijos: Erdvė , Fizika , Žmonių , Aiškintojas , Gamta , Aplinką , Nuomonę , Nekategorizuotas , Tech , Sveikata ,

Apie Mus

Nepriklausomų, Patikrintų Sveikatos, Erdvės, Gamtos, Technologijos Ir Aplinkos Ataskaitų Paskelbimas.