-
Similar Content
-
By KopalniaWiedzy.pl
Badania przeprowadzone za pomocą algorytmów sztucznej inteligencji sugerują, że nie uda się dotrzymać wyznaczonego przez ludzkość celu ograniczenia globalnego ocieplenia do 1,5 stopnia Celsjusza powyżej czasów preindustrialnych. Wątpliwe jest też ograniczenie ocieplenia do poziomu poniżej 2 stopni Celsjusza.
Noah Diffenbaugh z Uniwersytetu Stanforda i Elizabeth Barnes z Colorado State University wytrenowali sieć neuronową na modelach klimatycznych oraz historycznych danych na temat klimatu. Ich model był w stanie precyzyjnie przewidzieć, jak zwiększała się temperatura w przeszłości, dlatego też naukowcy wykorzystali go do przewidzenia przyszłości. Z modelu wynika, że próg 1,5 stopnia Celsjusza ocieplenia powyżej poziomu preindustrialnego przekroczymy pomiędzy rokiem 2033 a 2035. Zgadza się to z przewidywaniami dokonanymi bardziej tradycyjnymi metodami. Przyjdzie czas, gdy oficjalnie będziemy musieli przyznać, że nie powstrzymamy globalnego ocieplenia na zakładanym poziomie 1,5 stopnia. Ta praca może być pierwszym krokiem w tym kierunku, mówi Kim Cobb z Brown University, który nie był zaangażowany w badania Diffenbaugha i Barnes.
Przekroczenie poziomu 1,5 stopnia jest przewidywane przez każdy realistyczny scenariusz redukcji emisji. Mówi się jednak o jeszcze jednym celu: powstrzymaniu ocieplenia na poziomie nie wyższym niż 2 stopnie Celsjusza w porównaniu z epoką przedindustrialną. Tutaj przewidywania naukowców znacząco różnią się od przewidywań SI.
Zdaniem naukowców, możemy zatrzymać globalne ocieplenie na poziomie 2 stopni Celsjusza pod warunkiem, że do połowy wieków państwa wywiążą się ze zobowiązania ograniczenia emisji gazów cieplarnianych do zera. Sztuczna inteligencja nie jest jednak tak optymistycznie nastawiona. Zdaniem algorytmu, przy obecnej emisji poziom ocieplenia o ponad 2 stopnie osiągniemy około roku 2050, a przy znacznym zredukowaniu emisji – około roku 2054. Obliczenia te znacznie odbiegają od szacunków IPCC z 2021 roku, z których wynika, że przy redukcji emisji do poziomu, jaki jest wspomniany przez algorytm sztucznej inteligencji, poziom 2 stopni przekroczymy dopiero w latach 90. obecnego wieku.
Diffenbaugh i Barnes mówią, że do przewidywania przyszłych zmian klimatu naukowcy wykorzystują różne modele klimatyczne, które rozważają wiele różnych scenariuszy, a eksperci – między innymi na podstawie tego, jak dany model sprawował się w przeszłości czy jak umiał przewidzieć dawne zmiany klimatu, decydują, który scenariusz jest najbardziej prawdopodobny. SI, jak stwierdzają uczeni, bardziej skupia się zaś na obecnym stanie klimatu. Stąd też mogą wynikać różnice pomiędzy stanowiskiem naukowców a sztucznej inteligencji.
W środowisku naukowym od pewnego czasu coraz częściej słychać głosy, byśmy przestali udawać, że jesteśmy w stanie powstrzymać globalne ocieplenie na poziomie 1,5 stopnia Celsjusza. Wielu naukowców twierdzi jednak, że jest to możliwe, pod warunkiem, że do 2030 roku zmniejszymy emisję gazów cieplarnianych o połowę.
Sztuczna inteligencja jest więc znacznie bardziej pesymistycznie nastawiona od większości naukowców zarówno odnośnie możliwości powstrzymania globalnego ocieplenia na poziomie 1,5, jak i 2 stopni Celsjusza.
« powrót do artykułu -
By KopalniaWiedzy.pl
Ocieplenie klimatu może już w przyszłej dekadzie wpłynąć na globalne uprawy kukurydzy i pszenicy, informują naukowcy z NASA na łamach Nature Food. To wcześniej niż dotychczas sądzono. Przy scenariuszu zakładającym utrzymującą się wysoką emisję dwutlenku węgla do końca wieku można spodziewać się spadku produkcji kukurydzy nawet o 24%, przy jednoczesnym wzroście produkcji pszenicy dochodzącym do 17%.
Naukowcy wykorzystali najnowsze modele klimatyczne oraz modele rozwoju upraw, uwzględnili w nich projektowane zmiany temperatury, opadów oraz koncentracji dwutlenku węgla. Modele wykazały, że w ocieplającym się klimacie coraz trudniej będzie uprawiać kukurydzę w tropikach, ale powinien zwiększyć się zasięg występowania pszenicy.
Nie spodziewaliśmy się tak znaczących zmian w porównaniu z poprzednimi tego typu projekcjami, które zostały wykonane w roku 2014, mówi główny autor badań Jonas Jägermeyr z NAA i Columbia University. Szczególnie zaskakujący jest olbrzymi spadek produkcji kukurydzy. Spadek o 20% może mieć poważne implikacje w skali całej planety, stwierdza uczony.
Na potrzeby badań naukowy wykorzystali pięć modeli klimatycznych CMIP6. Każdy z nich w nieco inny sposób przedstawia reakcję klimatu Ziemi na dwutlenek węgla. Następnie dane z tych symulacji zostały użyte w roli danych wejściowych dla 12 modeli upraw opracowanych w ramach projektu AgMIP. Modele te pokazują, jak w skali globu rośliny uprawne reagują na zmiany temperatury, opadów czy koncentrację CO2 w atmosferze. W efekcie uzyskano 240 modeli opisujących, jak do końca wieku mogą wyglądać uprawy kukurydzy, pszenicy, soi oraz ryżu.
Symulacje uwzględniały wyłącznie zmiany klimatu, nie brały pod uwagę dopłat do upraw, zmiany technik uprawy czy wprowadzanie nowych bardziej odpornych odmian. Zjawiska te są przedmiotem intensywnych badań i eksperci chcą je uwzględnić w przyszłych symulacjach.
Symulacje dotyczące upraw soi oraz ryżu wykazały, że w niektórych miejscach dojdzie do spadku produkcji, jednak w skali globalnej różnice między modelami były na tyle duże, że nie udało się wyciągnąć z nich jakichś wiążących wniosków. Znacznie jaśniejszy obraz uzyskano odnośnie kukurydzy i pszenicy.
Kukurydza uprawiana jest na całym świecie, a znaczną jej część uprawia się w pobliżu równika. W zawiązku ze znacznym wzrostem temperatur należy spodziewać się dużych spadków produkcji w Ameryce Północnej i Środkowej, Afryce Zachodniej, Azji Centralnej, Brazylii i w Chinach. Z kolei pszenica, która dobrze rośnie w temperaturach umiarkowanych, może zwiększyć swoje zasięgi. Można spodziewać się wzrostu jej produkcji w północnych częściach USA oraz w Kanadzie, na północy Chin, w Azji Centralnej, na południu Australii i w Afryce Wschodniej.
Badacze zauważają, że temperatura to nie jedyny czynnik decydujący o plonach. Wyższa koncentracja dwutlenku węgla w atmosferze ma do pewnego stopnia pozytywny wpływ na fotosyntezę i retencję wody, zwiększa wydajność, ale dzieje się to kosztem zubożenia roślin o składniki odżywcze. Prowadzone już wcześniej eksperymenty wykazały, że zboża uprawiane w warunkach zwiększonej obecności CO2 tracą proteiny, a w innych roślinach ubywa żelaza i cynku. Przed trzema laty informowaliśmy o badaniach, z których wynikało, że utrata składników odżywczych przez rośliny uprawne spowoduje, że niedobory protein pojawią się u dodatkowych 150 milionów ludzi, a niedobory cynku dotkną dodatkowych 150-200 milionów ludzi. Ponadto około 1,4 miliarda kobiet w wieku rozrodczym i dzieci, które już teraz żyją w krajach o wysokim odsetku anemii, utracą ze swojej diety około 3,8% żelaza.
Ponadto podniesiona koncentracja CO2 ma większy pozytywny wpływ na pszenicę niż na kukurydzę. Problemem mogą być jednak zmieniające się wzorce opadów oraz częstotliwość i czas trwania susz oraz fal upałów. Wyższe temperatury wydłużą też sezon upraw i przyspieszą dojrzewanie roślin.
« powrót do artykułu -
By KopalniaWiedzy.pl
Upadek asteroidy, która przed 66 milionami lat przyniosła zagładę dinozaurom, stał się szansą ewolucyjną dla wielu innych zwierząt. Skorzystały na tym m.in. węże. Jak twierdzą naukowcy z Milner Centre for Evolution na University of Bath, wszystkie ze znanych dzisiaj niemal 4000 gatunków węży wyewoluowały z niewielkiej grupy gatunków, które mogły zająć nowe nisze ekologiczne, z których zniknęła ich konkurencja zabita przez asteroidę.
Naukowcy z Bath stali na czele grupy badawczej, w skład której weszli też specjaliści z uniwersytetów w Bristolu, Cambridge i Norymbergi. Podczas badań wykorzystali skamieniałości oraz techniki analizy genetycznej współczesnych węży, by zrekonstruować ewolucję tego podrzędu gadów. Wykazali w ten sposób, że wszystkie obecnie żyjące gatunki węży pochodzą od niewielkiej liczby gatunków, które przetrwały uderzenie asteroidy. W przeżyciu pomogła im zdolność schronienia się pod ziemią oraz możliwość obywania się bez pokarmu przez długi czas. A gdy mogły już wyjść z ukrycia, okazało się, że z powierzchni Ziemi zniknęła konkurencja w postaci nie tylko innych gatunków węży, ale również samych dinozaurów.
Badania wykazały, że dopiero po uderzeniu asteroidy doszło do wysokiego zróżnicowania węży. Pojawiły się żmije, kobry i pytony, węże nadrzewne, wodne czy wielcy dusiciele. Skamieniałości pokazują, że zmienił się też kształt ich kręgosłupa. Jego budowa jest obecnie inna niż węży z kredy, pojawiły się też wielkie, nawet 10-metrowej długości, węże morskie.
One nie tylko przeżyły okres, który przyniósł zagładę tak wielu gatunkom zwierząt, ale w ciągu kilku milionów lat zaszły w nich zmiany, pozwalające na wykorzystanie nowych habitatów w nowy sposób, mówi doktor Catherine Klein z Uniwersytetu Fryderyka i Aleksandra w Erlangen i Norymberdze.
Przodkowie współczesnych węży żyli prawdopodobnie na półkuli południowej. Po zagładzie dinozaurów węże zaczęły rozprzestrzeniać się po całym świecie. Podbój planety rozpoczęły od Azji. Nasze badania sugerują, że wyginięcie dinozaurów zadziałało jak „kreatywna destrukcja”. Wyginęły stare gatunku, a ci, którzy przeżyli, mogli zająć nowe nisze ekologiczne oraz eksperymentować z nowymi sposobami życia i habitatami. Wydaje się, że to ogólna zasada ewolucji – po dużych epizodach wyginięcia życie jest najbardziej innowacyjne i widzimy najwięcej eksperymentów ewolucyjnych, mówi doktor Nich Longrich z University of Bath. Zniszczenie bioróżnorodności robi miejsce na nowe gatunki. W końcu życie staje się bardziej różnorodne niż wcześniej, dodaje.
Naukowcy zdobyli też dowody, że drugim dużym skokiem bioróżnorodności był okres, w którym Ziemia przeszła z klimatu ciepłego do znacznie chłodniejszego, w którym uformowały się lądolody na biegunach i rozpoczęły epoki lodowe.
« powrót do artykułu -
By KopalniaWiedzy.pl
Z powodu zmian klimatu w Arktyce rośnie ryzyko, że wirusy znajdą sobie nowych gospodarzy, informują naukowcy z University of Ottawa. Kanadyjscy uczeni odkryli, że zwiększenie ilości wody, która z roztapiających się lodowców wpływa do Lake Hazen – największego pod względem objętości jeziora na północ od koła podbiegunowego – jest powiązane ze zwiększeniem ryzyka, iż wirusy zainfekują nowy gatunek.
Uczeni z Ottawy zebrali próbki gleby oraz osadów z jeziora i zsekwencjonowali obecne tam RNA oraz DNA. Znaleźli w nich sygnatury wirusów oraz ich potencjalnych ofiar – zwierząt, roślin i grzybów. Następnie wykorzystali algorytm, który został niedawno opracowany przez różne zespoły badawcze, a który służy do oceny szans koewolucji lub symbiozy pomiędzy niespokrewnionymi grupami organizmów. Algorytm pozwolił na ocenę ryzyka znalezienia przez wirusy nowych gospodarzy, gatunków, których dotychczas nie infekowały. Okazało się, że ryzyko takie jest większe w miejscach, gdzie do jeziora wpadają większe cieki wodne, niosące więcej wody z lodowców.
Naszym głównym odkryciem jest spostrzeżenie, że dla tego konkretnego jeziora, ryzyko przejścia wirusów na nowy gatunek rośnie wraz z ilością wody z lodowców, stwierdziła Audree Lemieux, która stała na czele grupy badawczej. Oczywiście naukowcy nie twierdzą, że do takiego zakażenia dojdzie czy ze będzie miała miejsce epidemia.
Uczona dodaje, że obecnie ryzyko, iż w Arktyce zaczną pojawiać się choroby zakaźne jest niewielkie, gdyż jest tam niewiele wektorów – takich jak np. komary – mogących przenosić patogeny pomiędzy gatunkami. Jednak warto pamiętać, że zmiany klimatyczne nie ograniczają się do roztapiających się lodowców. Kolejne gatunki zwierząt będą migrowały na północ, można się więc spodziewać, że będzie się tam pojawiało też coraz więcej wektorów.
Niestety, wspomniany algorytm nie wyjaśnia, dlaczego topniejące lodowce zwiększają ryzyko zarażenia nowych gatunków przez wirusy. Współautor badań, Stéphane Aris-Brosou, mówi, że być może chodzi tutaj o sam fakt zwiększania się kontaktu pomiędzy różnymi gatunkami w sytuacji, gdy ich lokalne środowisko zostaje zaburzone. Dochodzi więc albo do częstszych kontaktów, albo też pojawiają się nowe interakcje, a to daje wirusom więcej okazji do znalezienia nowego gospodarza.
Naukowcy, którzy nie brali udziału w badaniach zauważają, że ryzyko jest naprawdę niewielkie. Chociażby dlatego, że w pobranych próbkach znajdowały się w większości zdegradowane fragmenty wirusowego RNA i DNA, które nie stanowią zagrożenia. Ponadto, co podkreślają sami autorzy badań, byli oni pierwszymi, którzy użyli tego algorytmu w ten sposób, więc potrzeba większej liczby badań, by dobrze ocenić i skalibrować wiarygodność algorytmu.
Jednak ryzyka związanego z chorobami i globalnym ociepleniem w Arktyce nie można lekceważyć. Przekonaliśmy się o tym w 2016 roku, kiedy to na Syberii doszło doszło do epidemii wąglika. Zmarł wówczas kilkunastoletni chłopiec, ponad 100 osób trafiło do szpitali, padły tysiące reniferów. Śledztwo wykazało, że źródłem zakażenia były padłe przed kilkudziesięciu laty renifery, których ciała zostały odsłonięte w wyniku roztapiania się wiecznej zmarzliny.
« powrót do artykułu -
By KopalniaWiedzy.pl
Naukowcy z Jet Propulsion Laboratory i innych instytucji, stworzyli indeks wrażliwości lasów tropikalnych. Służy on do określania podatności tych ekosystemów na dwa główne zagrożenia: ocieplanie się klimatu oraz konsekwencje związane z wycinką i fragmentacją lasów poprzez budowę dróg, osiedli czy tworzenie pól uprawnych. Okazuje się, że trzy główne obszary lasów tropikalnych są w różnym stopniu podatne na różne zagrożenia.
Basen Amazonki jest niezwykle wrażliwy zarówno na zmiany klimatu jak i na wywoływane przez ludzi zmiany w użytkowaniu terenów. W Basenie Kongo mają miejsce te same zjawiska co w Amazonii, jednak tamtejsze lasy są bardziej na nie odporne. Z kolei większość azjatyckich lasów tropikalnych w większym stopniu cierpi z powodu wycinki niż z powodu zmian klimatu.
Lasy tropikalne to prawdopodobnie najbardziej zagrożone habitaty na Ziemi. Są jak kanarek w kopalni, mówi Sassan Saatchi, główny autor najnowszych badań.
W lasach tropikalnych mieszka ponad połowa gatunków roślin i zwierząt żyjących na Ziemi i przechowują one ponad połowę węgla uwięzionego w roślinach.
Jednak w XX wieku ludzie wycięli 15–20% tych lasów, a kolejnych 10% uległo degradacji. Tymczasem zmiany klimatu prowadzą do coraz częstszych i poważniejszych pożarów, ograniczają zdolność lasów do wchłaniania dwutlenku węgla i zwiększają emisję CO2 z lasów.
W 2019 roku National Geographic Society zorganizowało zespół ekspertów, których celem było stworzenie nowego indeksu wrażliwości lasów tropikalnych. Uczeni mieli do dyspozycji dane satelitarne oraz z pomiarów polowych z lat 1982–2018. To na ich podstawie powstał indeks. Dzięki niemu można będzie dokładniej badać procesy zachodzące w lasach tropikalnych, takie jak wchłanianie i uwalnianie węgla, ich produktywność, cykl obiegu wody i bioróżnorodność.
« powrót do artykułu
-
-
Recently Browsing 0 members
No registered users viewing this page.