Биосфера и человек

Автор Шаройко Лилия, июня 05, 2019, 22:28:48

« назад - далее »

Шаройко Лилия

#255
Я тут обещала, что кроме своих рассуждений буду выкладывать конкретные научные исследования по конкретной динамике биосферы
Поэтому
Еще добавка про такую динамику в связи с изменениями климата

Биологи ТГУ выяснили, что фауна Сибири смещается в сторону южных видов

https://news.tsu.ru/news/biologi-tgu-vyyasnili-chto-fauna-sibiri-smeshchaetsya-v-storonu-yuzhnoy/

ЦитироватьУченые Биологического института Томского государственного университета в рамках госзадания исследуют изменение фауны Северной Евразии под влиянием трансформации климата. В течение четырех лет биологи ведут мониторинг численности популяций, биоразнообразия и других параметров, которые определяют устойчивость видов, выступающих индикаторами изменения климата. Результаты показывают, что южные виды расширяют свой ареал на север. В 2024 году ученые ТГУ разработают стратегии сохранения и использования биоразнообразия в экосистемах Северной Евразии.

– Территория наших исследований – это Сибирь и частично Дальний Восток, – рассказывает руководитель проекта, заведующая кафедрой зоологии беспозвоночных БИ ТГУ Анастасия Симакова. – На начальном этапе проекта мы выделили модельные виды, которые наиболее чувствительны к изменению климата и окружающей среды. В эту группу вошли почвенные микроорганизмы, насекомые – кровососущие комары, роющие осы, водно-околоводные птицы – серая цапля, травник, поручейник, болотные крачки, поганки и другие, млекопитающие – енотовидная собака, хомяк обыкновенный, наземные беличьи, цокор.


Заведующая кафедрой зоологии беспозвоночных БИ ТГУ Анастасия Симакова


немного сокращаю, статья большая

Цитировать– Наши исследования подтвердили, что основными факторами влияния на виды являются температура и влажность, которые в последнее время меняются, – говорит Анастасия Симакова. – Комплексный анализ многолетних данных насекомых приполярных и центрально-палеарктических районов, в том числе роющих ос, показывает отчетливые изменения фаунистического комплекса в сторону преобладания южного компонента на видовом уровне. Однако некоторые виды встречаются на территории с неблагоприятными биоклиматическими факторами, что говорит о высокой экологической пластичности насекомых.

Оценка влияния изменения климата на биоразнообразие растений-интродуцентов выявила тенденцию установления более теплой погоды в холодный период года и увеличение продолжительности безморозного и вегетационного периодов за счет более раннего наступления фенологической весны. Это способствует увеличению биоразнообразия многолетников за счет появившейся возможности выращивания растений, которые ранее считались непригодными для культивирования в регионе, а также поздноцветущих многолетников.

За последние 20 лет коллекционные фонды декоративных травянистых многолетников открытого грунта Сибирского ботанического сада ТГУ возросли с 560 до 2 000 видов и сортов. В связи с угрозой инвазии чужеродных агрессивных видов в условиях изменяющегося климата следует тщательнее осуществлять мониторинг коллекционных фондов.

Тренд к замещению северных видов южными, по мнению биологов ТГУ, будет сохраняться. Однако при всех изменениях внутри видов и популяций в целом экосистема демонстрирует стабильность и будет сохранять устойчивость при условии, что человек не усилит свое давление на окружающую среду.

Результаты исследований опубликованы, в частности, в статьях:

«Динамика и современное состояние видов наземных беличьих – Marmota kastschenkoi Stroganov et Yudin, 1956 и Spermophilus erythrogenys Brandt, 1841 – на юго-востоке Западной Сибири» (журнал Ekosistemy, №33, 2023);

«Ведение Красной книги Томской области: итоги мониторинга и формирование нового перечня редких видов растений» (Разнообразие растительного мира, №2, 2023);

«Long-Term and Seasonal Dynamics of Inversion Polymorphism in the Malaria Mosquito Anopheles messeae Fall. (Diptera: Culicidae) from the Population of the Central Part of the Species Range (Western Siberia, Tomsk Oblast)» (Russian Journal of Genetics, №2, 2023).

Связывая все выложенные за последние недели факты могу предположить, что ранняя весна и последующие за ней всплески майских морозов(даже если они не каждый год будут) вынудят аграриев к селекции морозостойких сортов, тренировка которых с описанием биохимических подробностей  есть в этом 

Цитата: Шаройко Лилия от мая 13, 2024, 22:50:18Осуществляются 2 основных приспособления. Во-первых, транспорт
оставшейся после прохождения первой фазы закаливания свободной воды из
клетки.

сообщении

npvol

А что Вы думаете по-поводу концепции Горшковых, Макарьевой - "биотическая регуляция окружающей среды"? Ей уже четверть века. А смысл в том, что именно биота создает природную среду, поддерживает её параметры. А не наоборот - среда создает биоту...? Может это несколько упрощенно. Давно читал, но запало...

Шаройко Лилия

#257
Не читала вроде, поищу, но такого типа тексты встречала неоднократно, возможно они ссылались на эту концепцию, но имен не запомнила.
В целом думаю, что да, в каком то проценте биота сама создает и формирует среду в которой она живет, самый масштабный простой и ясный пример этого кислородная революция(кислородная катастрофа).

Но даже по последнему пересчету 2018 года (может были позже, но я не знаю)
https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.1711842115
ЦитироватьЗдесь, мы собираем общий состав биомассы биосферы, создана перепись прибл.550 гигатонн углерода (ГТ) биомассы распределяется между всеми царствами жизни. Мы находим, что царства жизни концентрируются в разных местах на планете; растения (прибл. 450 ГТ, доминирующее королевство), в первую очередь, наземные, в то время как животные (прибл.2 ГТ) являются главным образом морскими, и бактерии (прибл.70 ГТ) и археи (прибл. 7 ГТ) располагается преимущественно в глубоких подповерхностных средах. Мы показываем, что наземной биомассы примерно на два порядка выше, чем морской биомассы и оценить в общей сложности прибл. 6 ГТ с морской биоты, удваивая предыдущие расчетное количество. Наш анализ показывает, что глобальная морская пирамида биомассы содержит больше потребителей, чем производителей, что расширяет возможности предыдущих наблюдений на обратной пирамиды питания.

в популярной версии сайта наука и жизнь упрощенно
https://www.nkj.ru/facts/33805/
ЦитироватьСамыми весомыми на Земле оказались растения – на них приходится 80% биомассы, за ними идут бактерии с 13%, потом всевозможные грибы, от шампиньонов до плесени – 2%. Лишь затем наступает очередь животных вместе с людьми. На людей приходится одна десятитысячная доля от всей земной биомассы, по сравнению же с растениями нас в 7500 раз меньше.

Фотосинтетики которых 80% живут за счет солнца, если фотонный поток нужного спектра длин волн  исключить полностью они без него загибаются за несколько дней, в лучшем случае недель.

Люди без растений загнутся даже при современных технологиях думаю за год. Но это с потолка оценка просто интуитивная.

Так что работает и то и другое, а процент влияния оценить сложно. Понятно, конечно, чем больше и плотнее биосфера и ее биомасса, тем большее влияние она оказывает на свои внутренние слои, не зависящие прямо от внешней энергии.

Шаройко Лилия

#258
Нашла,

https://www.bioticregulation.ru/common/pdf/bioreg/bioreg.php
прочитала введение, там коротко на двух экранах вся статья изложена

в принципе да, выход из равновесия это именно то, что сейчас происходит, скачки температуры и влажности.
Люди микроскопически мало процентов в биомассе занимают, но лопают и гадят -  будь здоров.

Много раз здесь размещала общеизвестные цифры примерно 10летней давности - 90% млекопитающих на планете - это домашний скот

сейчас все стало еще веселее
 14.04.2023
https://trends.rbc.ru/trends/green/643936679a794712697d33cc

ЦитироватьОбщая биомасса всех диких сухопутных млекопитающих Земли составляет немногим более 5% от совокупного веса людей на планете. Об этом пишут ученые из израильского Института им. Вейцмана в исследовании, опубликованном в конце февраля. Точные данные — 22 млн т против 390 млн т соответственно.

В рамках научной работы «Глобальная биомасса диких млекопитающих» израильские исследователи собрали данные о весе примерно половины всех известных млекопитающих. Затем они использовали вычислительные модели машинного обучения на других зоологических образцах для расчета оставшейся половины. Подсчет общей массы морских млекопитающих, как и в случае с сухопутными млекопитающими (22 млн т), привел к неутешительным результатам — она составила около 40 млн т.

Одомашненные виды — например, овцы, коровы и кролики — совместно с паразитами вроде городских крыс добавляют к массе людей еще 630 млн т. Одни только свиньи превышают по весу всех диких наземных млекопитающих. Эти показатели наглядно демонстрируют, что человечество превращает дикую природу и естественную среду обитания планеты в огромную плантацию.

Авторы исследования подчеркивают: «Представление о том, что Земля — это планета, на которой все еще существуют великие равнины и джунгли, изобилующие дикими животными, сегодня сильно расходится с реальностью. Природный мир исчезает по мере того, как население Земли продолжает расти».


По этим цифрам люди плюс домашние животные и крысы и дикие млекопитающие это 98% и 2% соответственно.
Вот поэтому я вегетариос уже 30 лет.

npvol

Смысл в том, что биота (включая человека!?) создает для себя благоприятные условия для существования – нужную температуру, состав атмосферы и пр.  А вовсе не наоборот – благоприятные природные условия  поддерживают жизнь на Земле!?

Дарвинист

Физики и химики, как понял, уже век пикируются по знаку работы - среды над организмом и организма над средой.
А "скрестить" идеи, разве, невозможно? Может, после "отдаленной гибридизации", и произойдет прорыв во что-нибудь новенькое?

Тоже, ведь, фактор...

npvol

Да, я повторяюсь почти буквально. Не люблю этого, не прочитал предыдущий свой пост...

Дарвинист

Возможно, я повторяюсь, поэтому заранее приношу свои извинения за следующую ссылку на популярный материал о моно- и полицентрическом подходях к истории становления человека, см., пожалуйста, https://elementy.ru/nauchno-populyarnaya_biblioteka/434854/Kultury_Homo_uzlovye_syuzhety_millionoletney_istorii_Ot_arkhantropa_do_cheloveka_razumnogo.

Шаройко Лилия

#263
Спасибо уважаемый Дарвинист, я пока бегло просмотрела статью, буду читать обязательно но немного позже. И пользуясь случаем приношу извинения за отложенное появление в Вашей теме, немного утонула в той статье которую начала там читать, не осилила уровень сложности информации с разбегу.

По поводу создания нужной температуры биосферой
Цитата: npvol от июня 02, 2024, 11:42:13Смысл в том, что биота (включая человека!?) создает для себя благоприятные условия для существования – нужную температуру, состав атмосферы и пр.  А вовсе не наоборот – благоприятные природные условия  поддерживают жизнь на Земле!?
Я еще несколько фрагментов статьи прочла и если Вы npvol высказываетесь в смысле формирования температуры путем преобразования внешних потоков энергии то да, это так. Но рассчитать насколько именно сложно, я таких прямых вычислений не нашла и не вспомнила из прочтенного раньше, ниже собрала примерные ориентиры для оценки ситуации пока с температурой.

Внешние для биосферы потоки энергии, создающие температуру отличную от температуры глубокого космоса.

https://ru.wikipedia.org/wiki/Солнечная_энергетика
ЦитироватьПоток солнечного излучения, проходящий через площадку в 1 м², расположенную перпендикулярно потоку излучения на расстоянии одной астрономической единицы от центра Солнца (на входе в атмосферу Земли), равен 1367 Вт /м² (солнечная постоянная). Из-за поглощения, при прохождении атмосферной массы Земли, максимальный поток солнечного излучения на уровне моря (на Экваторе) — 1020 Вт/м².

https://ru.wikipedia.org/wiki/Геонейтрино
ЦитироватьЗемля излучает тепло в размере около 47 ТВт (тераватт),[2], что составляет менее 0,1 % от мощности поступающей солнечной энергии. Часть этого тепла приходится на тепло, выделяющееся при распаде радиоактивных изотопов в недрах Земли. Существуют различные оценки этой энергии : от ~10 ТВт до ~30 ТВт.[3]

Расчетные показатели планет как черных тел без атмосферы
https://ru.ruwiki.ru/wiki/Равновесная_температура_планет

конкретно земля и венера

ЦитироватьНапример, Венера имеет равновесную температуру приблизительно 226 К, но температуру поверхности 740 К. Аналогично, Земля имеет равновесную температуру 255 К (-18 °C; -1 °F), но температуру поверхности около 288 К из-за парникового эффекта в наших нижних слоях атмосферы.

Это я к тому что атмосфера Венеры без всякой биосферы, (по крайней мере она без жизни нашего типа) значительно температурный баланс меняет.

ЦитироватьЗначения плотности потоков энергии, ТВт

Солнечная радиация:100 000
Поглощение атмосферой и земной поверхностью 80 000
Поглощение океаном 40 000
Расход на испарение в атмосферу 10 000

Турбулентные потоки тепла

Перенос теплоты с экватора к полюсам:
атмосферой 10 000
океаном 2000
Поглощение сушей 20 000

Испарение:
сушей 5000
растениями (транспирация)3000

Энергия ветра 2000
Океанские волны 1000
Фотосинтез 100

Гравитационная энергия падения всех видов осадков 100

Энергия волн 3

Другие виды энергии: 30

Геотермальная
Вулканы и гейзеры 0,3
Приливы океанов 1

Лунный свет, падающий на поверхность Земли 0,5

Свет, падающий на Землю от всех звезд 0,001

Современное мировое энергопотребление 10



Пока расчета именно баланса температуры который создает именно биосфера я не нашла, вероятно слишком сложные расчеты, частично именно биосфера создает во многом атмосферу которая в свою очередь отсекает часть электромагнитных волн типа жестких гамма излучений, иначе мы тут в радиации уже бы утонули и соответственно часть энергии и температуры отсекается и не дает энергии солнца размазать жизнь по стенке.
В тоже время парниковый эффект наоборот накапливает энергию, в том числе более мягких излучений, в том числе путем переизлучения фотонов проходящих через большое количество разнообразных сред и это меняет температуру температуру, в том числе сохраняет исходное тепло Земного шара, которое вроде бы по сравнению с солнечным ничтожно, но если его не отпускать миллиарды лет это тоже играет роль.

В общем все сложно.
:)
В самой статье выводы по другому строятся

ЦитироватьЕдинственно возможный способ организации, который позволяет жизни существовать практически бесконечно, т.е. в течение промежутков времени, сравнимых с возрастом Вселенной (возраст жизни более трех миллиардов лет (Hayes, 1996; van Zuilen et al., 2002), возраст Вселенной 11-20 миллиардов лет (Krauss, Chaboyer, 2003), состоит в следующем.

Вечно-существующая биота должна быть организована таким образом, чтобы реагировать на любое неблагоприятное изменение окружающей среды как только относительная величина этого изменения превысит некоторое критическое значение, которое естественно назвать чувствительностью биоты εb. До тех пор пока величина изменения окружающей среды остается меньше чувствительности биоты, синтез и разложение органического вещества биотой могут происходить нескоррелированным образом и с разной скоростью. Однако, как только какая-либо характеристика окружающей среды изменяется на величину εb, биота инициирует процессы, компенсирующие данное изменение. Компенсаторные процессы продолжаются до тех пор, пока первоначальное возмущение окружающей среды не станет меньше εb, после чего биота перестанет его замечать. (Оптимальное состояние, в которое в конечном счете возвращается окружающая среда, является, таким образом, определенным с точностью до εb.

Например, если концентрация атмосферного углерода в атмосфере изменится на εb ~ 1% (например, увеличится), биота может увеличить скорость биохимического синтеза (таким образом ускоряя процесс выбывания CO2 из атмосферы), либо уменьшить скорость биохимического разложения (тем самым замедляя процесс испускания CO2 в атмосферу) и поддерживать необходимые значения скоростей синтеза и разложения до тех пор, пока концентрация углерода не вернется к своему к своему оптимальному значению. Тот же самый принцип может быть использован для управления температурой, влажностью и любой другой характеристикой окружающей среды. В дальнейшем мы будем называть подобный механизм взаимодействия биоты и окружающей среды биотической регуляцией окружающей среды

В общем здесь насколько понимаю мысль строится на том что внутренняя регуляция происходила миллиарды лет и пройдя через катаклизмы устаканилась на равновесном состоянии. А мы из равновесия слишком интенсивно планету выводим.

Само потребление энергии нами из учебника 2008 года мало, но есть выбросы, например метана(тоже приводила многократно
https://ru.wikipedia.org/wiki/Выбросы_метана
ЦитироватьВыбросы метана являются основным фактором повышения концентрации парниковых газов в атмосфере Земли и отвечают за 30% причин глобального потепления. В течение 2019 года около 60% мировых выбросов метана в атмосферу (360 миллионов тонн) было вызвано деятельностью человека, в то время как естественные источники составили около 40% (230 миллионов тонн)

в общем текст слишком большой, останавливаюсь поэтому

npvol

Цитата: Дарвинист от июня 02, 2024, 13:26:08популярный материал о моно- и полицентрическом подходах к истории становления человека,
Текст просто супер. Удивительно, что там всего три комментария.
Как ни странно, я почти ничего нового для себя не вынес. О пересыхании Средиземного моря - к чему? Если б его не было - не было бы первой миграции - эректусов? А последующие миграции оказались возможны через Синай и Баб-эль-мандебский пролив?

Шаройко Лилия

#265
А для меня там наоборот много нового, я как раз на пересыхании Средиземного моря остановилась.
Конечно это могло влиять, человек без технологий должен выживать каждый день, он не знает в отличии от Вас npvol куда идти, и что его вообще ждет за видимым горизонтом, у него карты нет.

Я думаю даже 11-летние Солнечные циклы могли влиять если собирательство и охота доминирует, не то что описанное дальше возвращение ледников
ЦитироватьИ вот что может быть также весьма любопытным для нашей темы: ...2,73 млн лет назад в Северном полушарии резко закончился начавшийся 4,6 млн лет назад и продолжавшийся почти 2 млн лет теплый период, возникли и стали быстро расти горные ледники, уровень океана начал падать и Берингов пролив опять замкнулся [1, с. 5]

Постоянный холод  - это другая выживаемость всех трофических цепей. А смена климата  - это еще и выход из равновесия, скачки температуры как сейчас.

Хочу еще добавить по своим фотографиям выше - взрослые деревья листьев почти не потеряли(кроме отдельных самых крайних на некоторых ветках) в майские морозы этого года, в вот малыши саженцы похоже погибли, из семи 2 развернули сжатые листья, на остальных свернувшиеся листки почти сухие на ощупь, хотя и зеленые. Не знаю что будет дальше, возможно корни сохранились и будет старт боковых спящих почек.

А это у нас не глобальное похолодание, так, увеличение обычных первомайских заморозков.
Для Африки возможна противоположная картина -засуха. Приходите вы npvol к предполагаемому месту сбора фруктов (углеводы плюс в бананах крахмал и даже немного белка), а там нет ничего. И Ваши добычи из мяса тоже не поев сократились в численности, не размножились в этом году. чтобы охота была легкой.
Приходится интенсивно шевелить мозгом и ластами, чтобы последние не склеить.

npvol

Цитата: Шаройко Лилия от июня 02, 2024, 16:26:20Приходите вы npvol к предполагаемому месту сбора фруктов (углеводы плюс в бананах крахмал и даже немного белка), а там нет ничего. И Ваши добычи из мяса тоже не поев сократились в численности, не размножились в этом году. чтобы охота была легкой.
:) Лилия, речь может идти о ГЛОБАЛЬНЫХ изменениях климата, а не  том, что пришел и не нашел банана...
Такие изменения климата приводят к изменению геологических эпох, о чем науке хорошо известно и зафиксировано. Безусловно, такие изменения влияли на всю биосферу. Примерно 2,6 млн. л.н. начался период - антропоген (четвертичный), в основном связанный с оледенениями (чередующимися с межледниковьями)...

npvol

Цитата: Шаройко Лилия от июня 02, 2024, 14:24:06В самой статье выводы по другому строятся

ЦитироватьЕдинственно возможный способ организации, который позволяет жизни существовать практически бесконечно, т.е. в течение промежутков времени, сравнимых с возрастом Вселенной (возраст жизни более трех миллиардов лет (Hayes, 1996; van Zuilen et al., 2002), возраст Вселенной 11-20 миллиардов лет (Krauss, Chaboyer, 2003), состоит в следующем.
Я уже и не знаю, какую статью Вы имеете в виду. Конечно, речь идет о существовании жизни (биоты), а не о существовании Вселенной...

Шаройко Лилия

#268
Цитата: npvol от июня 02, 2024, 17:13:43Лилия, речь может идти о ГЛОБАЛЬНЫХ изменениях климата, а не  том, что пришел и не нашел банана...

Вы думаете npvol, что глобальные изменения на планете не могут влиять на каждую поляну, опушку и пригорок мира?
Какая интересная картина мироздания у вас в голове
:)
В принципе есть, конечно области относительного торможения перед глобальным натиском изменений, но они могут только оттянуть во времени этот процесс. Очень ненадолго по отношению к времени непрерывного формирования вида.
И однажды именно внезапно для отдельного человека количество переходит в качество.
Именно как сейчас - треть урожая фруктов погибла в конкретной области. Резко и внезапно при всем нашем уровне технологий, расчетов прогнозов погоды и тп.. Всходы зерновых погибли в других конкретных областях Хотя глобальные планетарные изменения температуры шли медленно и скачки температуры росли постепенно.
Если бы мы не были глобальным социумом(цепочки поставок, поддержка государства, страховые выплаты, новые семена), то в конкретной местности начался бы очень конкретный и решительный каюк.

В случае охотников собирателей, которыми были даже обезьяны двухвидового питания растительно-животноядные это намного более тотальное событие, требующее от ничего не понимающих в глобальных процессах полузверушек срочного перемещения неизвестно куда с неизвестно каким результатом. Или действий очень нового типа на месте.  Ошибка приводит к смерти через голод или жажду.

Шаройко Лилия

#269
Цитата: npvol от июня 02, 2024, 17:47:12Я уже и не знаю, какую статью Вы имеете в виду. Конечно, речь идет о существовании жизни (биоты), а не о существовании Вселенной...

Статья концепции про которую Вы писали вначале разговора

Цитата: npvol от июня 01, 2024, 15:43:24А что Вы думаете по-поводу концепции Горшковых, Макарьевой - "биотическая регуляция окружающей среды"? Ей уже четверть века. А смысл в том, что именно биота создает природную среду, поддерживает её параметры. А не наоборот - среда создает биоту...? Может это несколько упрощенно. Давно читал, но запало...

Цитата: Шаройко Лилия от июня 01, 2024, 16:51:40Нашла,

https://www.bioticregulation.ru/common/pdf/bioreg/bioreg.php
прочитала введение, там коротко на двух экранах вся статья изложена

Биота существует по последним оценкам около 3,7 -3,8 млрд лет, это сопоставимо с временем жизни Вселенной как ее сейчас оценивают астрофизики, но уже начинают пересматривать потихоньку, это оценка существует примерно с 2000 года, я случайно дебаты на конференции физики, посвященному столетию квантовой физики под руководством еще Гинсбурга посетила и снимала на камеру, там это обсуждалось как версия). Первые идеи в этом направлении появились раньше.

Я изложила влияние внешних сил на планету в цифрах:
Цитата: Шаройко Лилия от июня 02, 2024, 14:24:06По поводу создания нужной температуры биосферой
если это слишком длинно и запутано могу сократить и в одной фразе -

биосфера преобразует поток внешней энергии, сама она температуру не создает в количествах необходимых для жизни.

Если вы именно это имели ввиду в Вашем первом вопросе, то я в принципе согласна.