?

Log in

No account? Create an account
entries friends calendar profile Чулан и склад Вольфа Кицеса Previous Previous Next Next
Глобальное потепление и роль биоты: противодействие изменениям? - Вольф Кицес
wolf_kitses
wolf_kitses
Глобальное потепление и роль биоты: противодействие изменениям?
 

Судя по всему, концепции антропогенных изменений климата подтверждается в части повышения температуры, сокращения льдов, повышения уровня океана (это идёт  даже быстрей, чем прогнозировали – см. «Новый подход к анализу климата подтверждает антропогенное воздействие», http://elementy.ru/news/430566 ). В связи с этим, у меня, орнитолога, она вызывает вопросы такого рода. В той модели климатической машины, которая используется для обоснования данной концепции (модели общей циркуляции океана и атмосферы МОЦАО, см. http://elementy.ru/lib/430455 ) преобладают положительные обратные связи. Поэтому глобальная система теплопереноса воздушными и океанскими течениями, описанная в этой МОЦАО, не гасит эффект антропогенных «возмущений» климата, а усиливает его. Что бы ни было эффектом таких возмущений – сжигание топлива, уничтожение зелёного покрова планеты и связанные с ним изменения альбедо, осушение болот у учащением пожаров, огромные свалки вокруг городов, продуцирующие в огромных количествах метан и с/х территории, поставляющие N20.

И напрашивается вопрос – а как же биота, её гомеостатические функции в биосфере, о которых нам рассказывали со школьной/студенческой скамьи, и которые разные варианты модели Геи забыть не дают? 

Происходят ли направленные изменения биоты (фаунистические изменения, сдвиги границ природных зон на «шарике» и пр.)? Могут ли они рассматриваться в качестве  отрицательных обратных связей, компенсирующих эффект климатических изменений, а не усиливающих его, как «неорганические» системы теплопереноса, которые в основном и берутся в расчёт?

Мне кажется, есть один такой отклик биоты, противодействующий антропогенным изменениям климата, которые недоучтён в современной модели «климатической машины», по крайней мере у нас в средней России и вообще в зоне бореальных лесов. Ещё в 1997-1998 гг. я обратил внимание что несмотря на происходящее потепление в Центре Нечерноземья «более северные» виды, связанные с бореальными лесами, увеличивают численность, расширяют ареал  – такие как трехпалый дятел, длиннохвостая и бородатая неясыти, овсянка-ремез, трехпалый дятел, мохноногий сыч, седой дятел и много кто ещё. Процесс продолжается по сей день – недавно в области ястребиная сова загнездилась. А вот «южные виды» - широколиственных лесов, остепнённых лугов, вроде садовой овсянки,  зелёного дятла, сизоворонки – сокращают численность и ареал (иногда катастрофически). И это несмотря на потепление климата!!!

Я поделился наблюдением с В.Т.Бутьевым: оказалось он это заметил  существенно раньше. В следующие 10 лет эта тенденция в целом сохранилась. В коренных сообществах Центра Нечерноземья, и в других районах на границе зоны бореальных и широколиственных лесов, увеличение численности и расширение ареала к югу/юго-западу более вероятно для «более северных» видов птиц  (или сибирские виды ареал расширяют к западу – синехвостка, сибирская завирушка, пятнистый сверчок, сибирский жулан и пр.). А для «более южных» видов птиц более характерно падение численности, сокращение ареала, сужение спектра местообитаний, заселяемыхвидом в данной местности.

Более того, в ближнем Подмосковье хорошо охраняемый лес в окрестностях биостанций (Малинки, Крюково) за первые десятки лет восстанавливает природный облик. Причём это облик «таёжный», а не «широколиственный» (что обсуждалось на совещаниях по редким видам Центра Нечерноземья в 1998 и 2001 гг.).

Можно спросить, а как же в связи с потеплением юные виды распространяются к северу, с каждой новой волной потепления появляются новые гнездовые находки «южных» видов птиц в северной и средней Европе, расширение ареала в этом направлении? Да, это происходит: факты такого рода суммированы, например, в книге В.Г.Кривенко (1990) «Водоплавающие птиц и их охрана» (волны поселений южных видов птиц в Северной и средней Европе и их залётов в Арктику чётко совпадает с периодами тёпло-сухого климата – в противоположность холодно-влажным эпохам).

Однако все южные виды птиц, расселяющиеся на север в связи с потеплением климата, расселяются не по коренным, а по антропогенно-нарушенным местообитаниям. Средний дятел расселяется на север и северо-восток по фрагментированным лесам и старым паркам, в то время как консервативные популяции вида, связанные с разновозрастными дубравами, сокращают численность (http://aetos.narod.ru/selectrus/medius.htm).

Южные виды водоплавающих и околоводных птиц, расселяющиеся к северу (лебедь-шипун, серая утка, красноголовый нырок, чирок-трескунок и пр.) поселяются на техногенных водоёмах и в рыбхозах, и только потом переходят на естественные водоёмы и пр. А в коренных сообществах тех же территорий идёт обратный процесс расселения «северных» видов птиц, оттеснения южных и – менее явственно – сдвига к югу границ между природными зонами, в первую очередь бореальных и смешанных лесов, смешанных и широколиственных (примеры того и другого - http://www.geocities.com/berkut_ua/selectrus/frolov.pdf ).

Год назад натолкнулся на наблюдения в Саратовской, Самарской, Волгоградской области, которые показывают – сдвиг природных зон происходит и там. Сухие степи, полупустыни с их специфической фауной и флорой отступают к югу и юго-востоку, на место их приходят луговые степи, с гораздо большей продуктивностью и фитомассой.

То есть, фаунистические изменения и сдвиги границ природных зон в связи с климатическими изменениями оказываются «противоположно направленными». Мне представляется, это и есть та самая отрицательная обратная связь в системе, которой так не хватает в моделях «климатической машины». Ведь в ходе этих процессов расширяются «полосы» природных зон, отлагающихся большей продуктивностью, большей фитомассой (=большей возможностью ассимиляции СО2) и большим распространением болот (захоронение органики в которых также существенно для стабилизации содержания СО2, как его ассимиляция растениями). Соответственно, сужаются и отступают на юг «полосы» природных зон с меньшей продуктивностью и меньшей возможностью захоронения органики, вывода её из круговорота.

Так что, может быть, «Гея» работает, и биота «умеет» стабилизировать климатическую систему, идущую вразнос под действием антропогенных факторов? Это было б мощнейшим  аргументом в пользу заповедания последних ненарушенных природных территорий – сделать это дешевле, чем перестраивать экономику в свете Киотского протокола, или в свете климатических изменений, если протоколы уже не помогут.

Другое дело, что хозяйственная деятельность человека, рекреация, все формы освоения природных территорий срывают и этот регулятор – превращая коренные местообитания в нарушенные, трансформируя эндогенную мозаику лесных, степных и болотных сообществ (http://paleobase.narod.ru/samara.html ).

Tags: , , ,

26 comments or Leave a comment
Comments
egor_13 From: egor_13 Date: November 14th, 2007 03:00 pm (UTC) (Link)
У нас тут ситуация достаточно четкая: южные виды расширяют ареал к (очень грубо говоря) северу, но не увеличивают численность. Причем тут достаточно понятно, почему: теплеет в лесной зоне, НО! обсыхает и попутно выгорает зона степи, где у них, собственно, и оптимум (был бы, если бы не обсыхало). Полупустынные виды не расширяются определённо: их процесс еще не настолько "достал". Северные виды ничуть к югу не продвигаются (ибо некуда, см. Ваш последний абзац), в некоторых случаях даже отступают. Наиболее заметны смещения в направлении, грубо опять же говоря, восток-запад; причем характерны они для таких видов, на которые обоюдно воздействуют и изменение климата, и антропогенное изменение местообитаний, и в даном случае расчленить эти компоненты сложно, ясно только, что , когда они вступают в синергизм, процесс очень даже катализируется.
Но птицы - это опять же индикация (причем не всегда ясно, ЧТО индицирующая). Насчет же более глобальных процессов трансформации (фитоценозы, болота итд) - ну тут так и есть: появляется дополнительный ресурс - биосфера его использует. Но опять же см. последний абзац.
Вот с болотами у нас как-то не есть хорошо... в том числе за счет таяния многолетней мерзлоты по причине пожаров, рубок и потепления лета. Многие верховые болота с мерзлотной подпиткой "стекают", а травянистые ассоциации на их месте более продуктивны, но,насколько понимаю, меньше захоранивают углерода.
wolf_kitses From: wolf_kitses Date: November 14th, 2007 05:05 pm (UTC) (Link)
Да, и коллеги ботаники в момент написания текста сразу стали говорить что в движении природных зон, особенно на границе леса и степи, изменение режима сельского хозяйства в степи много значимей чем собственно изменения климата, особенно если там скот пасут
bolotoved From: bolotoved Date: November 16th, 2007 06:41 pm (UTC) (Link)
Настоящие мерзлые торфяники откладывают торф крайне медленно, во всяком случае в лесотундровой и северотаежной зоне Западной Сибири. А вот талые болота по разному. Верховые, олиготрофные -- больше всего, а эутрофные мало.
Далее гипотетично:
Случись расстаять плоскобугристым мерзлым торфяникам Западной Сибири, на их месте, скорее всего, будут развиваться верховые болота, активно откладывающие торф и связывающие таким образом излишки СО2. Другое дело, что в переходный период, когда ядра мерзлоты растают, болота будут сильно переувлажнены и лишены сплошного растительного покрова (в случае обвального термркарста). Это может привести к преобладанию эмиссии углерода над его депонированием. причем в атмосферу попрет помимо СО2 еще и огромный поток метана.
Что касается Восточной Сибири, то я не очень представляю, как могут повести себя болота, случись им быстро расстаять. Многое зависит от трофности...
wolf_kitses From: wolf_kitses Date: November 16th, 2007 08:45 pm (UTC) (Link)
Спасибо!!!
egor_13 From: egor_13 Date: November 17th, 2007 01:00 am (UTC) (Link)
Конечно, тем более что болота здесь есть самые разные по генезису.
И еще ведь многое зависит от грунтов: одни после протаивания останутся не пропускающими воду, другие станут хорошо дренируемыми.
asafich From: asafich Date: November 14th, 2007 03:12 pm (UTC) (Link)
***Ещё в 1997-1998 гг. я обратил внимание что несмотря на происходящее потепление в Центре Нечерноземья «более северные» виды, связанные с бореальными лесами, увеличивают численность, расширяют ареал***

Это очень интересное наблюдение. Но можно ли на этом основании говорить о том, что сами бореальные леса идут на юг? Птицы - это всё же лишь верхушка трофической пирамиды.

***сделать это дешевле, чем перестраивать экономику в свете Киотского протокола, или в свете климатических изменений, если протоколы уже не помогут.***

Если Киотский протокол будет полностью реализован, потепление не остановится: это признают даже идеологи этого протокола.

Кстати, с глобальным потеплением всё пока далеко неоднозначно: http://www.inauka.ru/false/article32643/print.html
Я читал и научные статьи К. Кондратьева: они производят добротное впечатление (хотя я, конечно, не климатолог).
wolf_kitses From: wolf_kitses Date: November 14th, 2007 03:32 pm (UTC) (Link)
Это очень интересное наблюдение. Но можно ли на этом основании говорить о том, что сами бореальные леса идут на юг? Птицы - это всё же лишь верхушка трофической пирамиды.//
В тексте кроме птиц есть наблюдения за обликам лесов, восстанавливающих "малонарушенность"+сдвиги зональной границы луговых и сухих степей. Сдвиг южной границы бореальных лесов на юг (с резким увеличением мозаичности границы) есть в прогнозе изменения биоценотической мозаики для Поволжского биорегиона, сделанный Ин-том экологии Волжского бассейна. Сейчас с коллегами хочу этьи наблюдения привести в систему, сложить некую внятную картиночку из обрывков.
А что с потеплением неоднозначно это я знаю.
Да и срок Киотского протокола кончается в 2012, и он не выполнен.
http://elementy.ru/news/430622
asafich From: asafich Date: November 14th, 2007 03:49 pm (UTC) (Link)
***Сейчас с коллегами хочу этьи наблюдения привести в систему, сложить некую внятную картиночку из обрывков.***
Будет здОрово! Успеха Вам!
vlad_kosarev From: vlad_kosarev Date: November 14th, 2007 03:45 pm (UTC) (Link)
Очень мало хороших данных для выводов, в климате все со всем связано, сложно отделить осадки от ветра или температуры, но экспериментальный подход к изучению влияния климата кажется одним из самых плодотворных
http://atwestern.typepad.com/biotron/

Кое-то из результатов этого и подобных проектов было напечатано, можно погуглить.
wolf_kitses From: wolf_kitses Date: November 14th, 2007 03:47 pm (UTC) (Link)
Спасибо!!!
vlad_kosarev From: vlad_kosarev Date: November 14th, 2007 04:03 pm (UTC) (Link)
вот еще на вскидку - влияние экспериментально увеличенного количества СО2 на травы
http://news-service.stanford.edu/pr/00/jasperplot510.html
wolf_kitses From: wolf_kitses Date: November 14th, 2007 04:25 pm (UTC) (Link)

Вот ещё про реакцию растительных сообществ

http://elementy.ru/news/430455
и про том, что эффект удобрения СО2 не виден при другой постановке опыта с зерновыми
http://elementy.ru/news/430275
vlad_kosarev From: vlad_kosarev Date: November 14th, 2007 04:54 pm (UTC) (Link)

Re: Вот ещё про реакцию растительных сообществ

Ага, я читал эту статью в Science.
Американцы молодцы, если есть проблема, они ее решают, а не говорят об этом без конца.
Сейчас идет вал статей про изменение климата, но в подавляющем большинстве случаев статьи эти не выдерживают критики и не улучшают наше понимание процессов.
wolf_kitses From: wolf_kitses Date: November 14th, 2007 05:00 pm (UTC) (Link)

Re: Вот ещё про реакцию растительных сообществ

Это да, говорение не очень помогает. Мы не так сильны в экспериментах как американцы, могли б внести свой вклад натуралистикой - собрать фрагменты происходящего в связную картину
vlad_kosarev From: vlad_kosarev Date: November 14th, 2007 05:05 pm (UTC) (Link)

Re: Вот ещё про реакцию растительных сообществ

Для этого нужна сеть наблюдательных станций, более-менее равномерно покрывающая континенты. У нас такие станции есть, но очень мало, а у американцев сеть станций частая и очень старая. Они одни из первых начали планомерные фенологические наблюдения.

Но кое-что можем и мы :-)
bolotoved From: bolotoved Date: November 16th, 2007 06:44 pm (UTC) (Link)

Re: Вот ещё про реакцию растительных сообществ

Сеть метеостанций есть и у нас. Тренд потепления они показывают достаточно отчетливо.
egor_13 From: egor_13 Date: November 17th, 2007 01:08 am (UTC) (Link)

Re: Вот ещё про реакцию растительных сообществ

Здесь не менее важный вопрос - как именно разбрасывается прирост температуры по сезонам года.
wolf_kitses From: wolf_kitses Date: November 17th, 2007 11:17 am (UTC) (Link)

Re: Вот ещё про реакцию растительных сообществ

Да. Для б-ва районов Свереного полушария глобальное потепление ведёт к превращению климата в более морской - рост влажности опережает прирост температуры (хотя в сибири приращение влажности проявляется в увеличении снегопадов а не дождей), зима становится заметно более мягкой, лето - более холодным и сырым.
egor_13 From: egor_13 Date: November 17th, 2007 11:26 am (UTC) (Link)

Re: Вот ещё про реакцию растительных сообществ

В Сибири тож в разных местах по-разному. У нас, например, с 2000-х увеличение числа осадков просходит за счет снегопадов, пожалуй, только в средне- и высокогорных районах, а в других местах - за счет дождей в мае-июне (снега же зимой больше там не становится). В 1980-х такое кол-во осадков ранним летом было немыслимо. С мягкостью зимы тут тоже ... общий тренд на смячение, но в той же первой половине 2000-х гораздо чаще, чем в предыдущие 20 лет, случались зимы ОЧЕНЬ холодные по нынешним меркам (каковое значение зимней т-ры было бы нормально для, скажем, 70-х - но тогда-то среднезимняя была гораздо ниже!)
burchakov From: burchakov Date: November 14th, 2007 03:49 pm (UTC) (Link)
очень любопытно.

а как бы вы оценили срок, на который хватит компенсаторных ресурсов биосферы при имеющихся темпах развития техногенной цивилизации? условно:)
wolf_kitses From: wolf_kitses Date: November 14th, 2007 05:03 pm (UTC) (Link)
Сейчас ещё не показано что оставшиеся куски биосферы могут активно противодействовать происходящему, а просто гибнуть и съёживаться в связи с антропогенной трансформацией. А срок? Вы про модель "пределов роста" Д.Медоуза слышали?
burchakov From: burchakov Date: November 14th, 2007 05:45 pm (UTC) (Link)
Мне кажется, что они будут не столько противостоять негативному влиянию, сколько пытаться адаптироваться под него. Также, по сути, поступает организм больного человека. А конец один, увы, печальный.
Мне это интересно потому, как я предполагаю, что неконтролируемый спад численности населения, указанный в модели пределов роста будет связан не с техногенными и природными катастрофами, а с тяжелыми отклонениями в организме людей. В принципе, как медик, я вижу эти отклонения уже сейчас, СПИД и прочие безнадежные инфекции это только вершина айсберга, на подводную часть которого смотреть просто страшно. Учитывая гетерогенность этих отклонений, наше будущее довольно трагично.

Спасибо за наводку на Медоуза, оказалось очень кстати:)
wolf_kitses From: wolf_kitses Date: November 17th, 2007 11:25 am (UTC) (Link)
Мне это интересно потому, как я предполагаю, что неконтролируемый спад численности населения, указанный в модели пределов роста будет связан не с техногенными и природными катастрофами, а с тяжелыми отклонениями в организме людей.//
Я думаю иначе - будет стабилизация населения. см. "Адам смит против мальтуса"
http://wolf-kitses.livejournal.com/41093.html#cutid1
Главное чтобы они до завершения глобального дем.перехода не сгрызли живой покров планеты - биосферу, особенно леса, болота, почву и окреан. Иначе их средообразующие функции придётся создавать искусственно - а мы это умеем лишь для 5-6 чел. на косм. корабле.
From: pyrrhula77 Date: December 6th, 2007 04:36 pm (UTC) (Link)
И это несмотря на потепление климата!!""/
Вроде умные люди...И это все благодаря, а не вопреки потеплению климата!! Но что еще, кроме потепления - улучшения условий существования - должно привести к увеличению численности вида. И ничего странного в этом не вижу. Перечисленные виды именно в таких условиях могут увеличивать численность и расселяться и южнее, и что более выгоднее - западнее(на востоке то они уже все освоили). Хотя движение на восток этой группы вряд ли кто заметит. Расовыми вариациями почти никто не занимается.
А вот в Западной Европе все как на ладони. И Игорь правильно дает понять, что за Восточными Саянами не все так же, как это происходит западнее. Изменения разнообразнее и интереснее. А если вернуться к срокам, то обыкновенный снегирь в Восточной Европе отправился к югу еще в 70-х годах прошлого века.
wolf_kitses From: wolf_kitses Date: December 6th, 2007 07:37 pm (UTC) (Link)
Почему увеличившаяся численность вида устремляется к югу и движет граничу ареала на юг, а не на север ведь благодаря потеплению там открываются новые подходящие местообитания?
From: pyrrhula77 Date: December 7th, 2007 05:02 pm (UTC) (Link)
И это понятно. Северней изменения менее интенсивны. Да и большинству из этих видов северней двигаться уже некуда. Дальше: движение осуществляют уже крайние популяции (это мы определили по снегирям). Кроме того, с вашей ревизией экологии, можно предположить - система динамичная, и идет возвращение к истокам, там жить более сильным и приспособленным выгоднее. И вообще расселение всегда шло из центра по кругу (как круги на воде) вот только реально это идет в неоднородной среде, отсюда и преимущественное направление..кому я рассказываю, это же элементарно. А рассмотрение только преобладающего направления - упрощение и уход от сути процесса.
26 comments or Leave a comment