Zaloguj się, aby obserwować tę zawartość
Obserwujący
0
Najstarszy las rósł w okolicach Nowego Jorku i na zawsze zmienił historię Ziemi
dodany przez
KopalniaWiedzy.pl, w Nauki przyrodnicze
-
Podobna zawartość
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Jeszcze do niedawna Antarktyda była jedynym kontynentem, na którym nie znaleziono bursztynu. Właśnie się to zmieniło. Naukowcy z Alfred-Wegener-Institut (AWI) i TU Bergakademie Freiberg opublikowali na łamach Antarctic Science artykuł, w którym informują o odkryciu najbliższych biegunowi południowemu kawałków bursztynu. Dowodzi to, że około 90 milionów lat temu na Antarktydzie rosły drzewa, z których wyciekała żywica.
Bursztyn znaleziono w rdzeniu pobranym podczas wyprawy badawczej na pokładzie lodołamacza Polarstern w 2017 roku. Rdzeń został pobrany w Zatoce Pine Island z osadów dennych znajdujących się na głębokości 946 metrów. Dokładne współrzędne geograficzne miejsca pochodzenia rdzenia to 73 stopnie 57 minut szerokości geograficznej południowej i 107 stopni 9 minut długości geograficznej zachodniej (73.57°S, 107.09°W).
Żywica znajdowała się w 5-centymetrowej warstwie węgla brunatnego. Po wysuszeniu, węgiel został pokruszony na 1-milimetrowe kawałki i zbadany pod mikroskopem. Właśnie wtedy zauważono liczne fragmenty bursztynu o długości 0,5–1 mm. Miały one barwę od intensywnie żółtej po brązowawą.
Analizowane fragmenty dają nam bezpośredni wgląd w warunki naturalne, jakie 90 milionów lat temu panowały w Zachodniej Antarktyce. To również fascynujące szczegółowe uzupełnienie wiedzy o funkcjonowaniu lasu, który opisaliśmy w Nature w 2020 roku, mówi geolog morski Johann P. Klages z AWI. Widzimy więc, że w pewnym momencie swojej historii każdy z siedmiu współczesnych kontynentów zapewniał warunki do życia drzewom wytwarzającym żywicę. Naszym celem jest dowiedzenie się jak najwięcej o tym lesie. Czy dochodziło tam do pożarów, czy w bursztynie znajdziemy ślady życia. Nasze odkrycie pozwala nam na bezpośrednią podróż w czasie, stwierdza uczony.
Znalezienie bursztynu to kolejny kawałek układanki, dzięki któremu lepiej zrozumiemy bagnisty, pełen drzew iglastych las strefy umiarkowanej, jaki na biegunie południowym istniał we wczesnej kredzie, dodaje Henny Gerschel z TU Bergakademie Freiberg.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
W miarę wzrostu globalnych temperatur drzewa będą emitowały więcej izoprenu, który pogorszy jakość powietrza, wynika z badań przeprowadzonych na Michigan State University. Do takich wniosków doszedł zespół profesora Toma Sharkeya z Plant Resilience Institute na MSU. Naukowcy zauważyli, że w wyższych temperaturach drzewa takie jak dąb czy topola wydzielają więcej izoprenu. Mało kto słyszał o tym związku, tymczasem jest to drugi pod względem emisji węglowodór trafiający do atmosfery. Pierwszym jest emitowany przez człowieka metan.
Sharkey bada izopren od lat 70., kiedy był jeszcze doktorantem. Rośliny emitują ten związek, gdyż pozwala on im radzić sobie z wysoką temperaturą i szkodnikami. Problem w tym, że izopren, łącząc się z zanieczyszczeniami emitowanymi przez człowieka, znacznie pogarsza jakość powietrza. Mamy tutaj do czynienia z pewnym paradoksem, który powoduje, że powietrze w mieście może być mniej szkodliwe niż powietrze w lesie. Jeśli bowiem wiatr wieje od strony miasta w stronę lasu, unosi ze sobą tlenki azotu emitowane przez elektrownie węglowe i pojazdy silnikowe. Tlenki te trafiając do lasu wchodzą w reakcję z izoprenem, tworząc szkodliwe i dla roślin, i dla ludzi, aerozole, ozon i inne związki chemiczne.
Sharkey prowadził ostatnio badania nad lepszym zrozumieniem procesów molekularnych, które rośliny wykorzystują do wytwarzania izoprenu. Naukowców szczególnie interesowała odpowiedź na pytanie, czy środowisko wpływa na te procesy. Skupili się zaś przede wszystkim na wpływie zmian klimatu na wytwarzanie izoprenu.
Już wcześniej widziano, że niektóre rośliny wytwarzają izopren w ramach procesu fotosyntezy. Wiedziano też, że zachodzące zmiany mają znoszący się wpływ na ilość produkowanego izoprenu. Z jednej powiem strony wzrost stężenia CO2 w atmosferze powoduje, że rośliny wytwarzają mniej izoprenu, ale wzrost temperatury zwiększał jego produkcję. Zespół Sharkeya chciał się dowiedzieć, które z tych zjawisk wygra w sytuacji, gdy stężenie CO2 nadal będzie rosło i rosły będą też temperatury.
Przyjrzeliśmy się mechanizmom regulującym biosyntezę izoprenu w warunkach wysokiego stężenia dwutlenku węgla. Naukowcy od dawna próbowali znaleźć odpowiedź na to pytanie. W końcu się udało, mówi główna autorka artykułu, doktor Abira Sahu.
Kluczowym elementem naszej pracy jest zidentyfikowanie konkretnej reakcji, która jest spowalniana przez dwutlenek węgla. Dzięki temu mogliśmy stwierdzić, że temperatura wygra z CO2. Zanim temperatura na zewnątrz sięgnie 35 stopni Celsjusza, CO2 przestaje odgrywać jakikolwiek wpływ. Izopren jest wytwarzany w szaleńczym tempie, mówi Sharkey. Podczas eksperymentów prowadzonych na topolach naukowcy zauważyli też, że gdy liść doświadcza wzrostu temperatury o 10 stopni Celsjusza, emisja izoprenu rośnie ponad 10-krotnie.
Dokonane odkrycie można już teraz wykorzystać w praktyce. Chociażby w ten sposób, by w miastach sadzić te gatunki drzew, które emitują mniej izoprenu. Jeśli jednak naprawdę chcemy zapobiec pogarszaniu się jakości powietrza, którym oddychamy, powinniśmy znacząco zmniejszyć emisję tlenków azotu. Wiatr wiejący od strony terenów leśnych w stronę miast będzie bowiem niósł ze sobą izopren, który wejdzie w reakcje ze spalinami, co pogorszy jakość powietrza w mieście.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Afryka od dekad traci lasy. Głównie z powodu intensywnego rolnictwa, pozyskiwania drewna oraz produkcji węgla drzewnego. Jednak niedawne analizy zdjęć satelitarnych prowadzonych przy użyciu sztucznej inteligencji wykazały, że coraz więcej drzew pojawia się poza terenami leśnymi. Wiele z nich rośnie na polach indywidualnych rolników, którzy odrzucają porady agencji rządowych i pomocowych zalecające im wycinkę drzew, gdyż utrudniają uprawę ziemi. Rolnicy pozwalają drzewom odrastać. To poprawia jakość gleby, zwiększa plony, dostarcza rolnikom owoców, drewna i żywności dla zwierząt. W efekcie poprawia jakość życia całych rodzin.
Na zdjęciach satelitarnych widać, jak wielkie obszary należące do licznych indywidualnych rolników zmieniają barwę z brązowej na zieloną. I widać to od Senagalu po Niger i od Etiopii po Malwi. Takie wyniki dała pierwsza analiza satelitarna afrykańskiej roślinności, na której widać pojedyncze drzewa poza lasami. Wykazała ona, że co najmniej 29% afrykańskich drzew rośnie na terenach, które nie są klasyfikowane jako lasy. I nie są to drzew na plantacjach, a głównie naturalne drzewa, które wysiały się na sawannach, pastwiskach i polach uprawnych.
Lasy pokrywają 21% powierzchni Afryki. Głównie znajdują się w Basenie Kongo. To tam znajduje się największy, po amazońskim, las deszczowy Ziemi. Jeśli teraz dodamy do tego drzewa poza lasami, okaże się, że pokrywają one 30% Afryki. A to nie wszystko. Badania nie były bowiem w stanie zarejestrować małych drzew.
Obserwacje satelitarne potwierdzają to, co naukowcy od pewnego czasu podejrzewali. Chris Reij w World Resources Institute na własne oczy widział, że miliony rolników w Nigrze, Mali i Etiopii pozwalają rosnąć drzewom, które jeszcze niedawno były bezwzględnie tępione. Obecne szeroko zakrojone badania dodają wiarygodności analizom przeprowadzonym niedawno przez Graya Tappana, geografa z U.S. Geological Survey. W maju na podstawie zdjęć satelitarnych obejmujących fragmenty Afryki oszacował on, że w Afryce Subsaharyjskiej rolnicy pozwolili rosnąć ok. 1,4 miliardowi drzew. To trzykrotnie więcej niż pokazały obecne zautomatyzowane badania.
Odradzanie drzew rozpoczęli rolnicy z południowego Nigru. Tam drzewa tradycyjnie znajdowały się na polach, były częścią prekolonialnego systemu uprawy. Korzenie tych drzew wciąż tkwią w ziemi. Jednak od czasów kolonialnych rolnicy są zachęcani, by wycinać drzewa i nie dopuszczać do pojawienia się nowych. W latach 80. naukowcy zaczęli coraz częściej mówić o pustynnieniu Afryki. Uważano, że wiele terenów zmieni się w pustynie. Wtedy rolnicy wzięli sprawy w swoje ręce. Przestali słuchać ekspertów i tych rządowych i tych zagranicznych. Coraz częściej pozwalali, by drzewa odrastały. Podobno wszystko zaczęło się od tego, gdy do jednej wsi wrócili dwaj młodzi rolnicy, którzy w porze suchej pracowali w odległej kopalni. Już rozpoczęła się pora deszczowa, więc nie chcieli tracić czasu na oczyszczanie swoich pól z odrastających drzew i rozpoczęli uprawę roślin. Kilka miesięcy później okazało się, że mają lepsze plony niż sąsiedzi. W kolejnym roku inni rolnicy z tej wsi również nie usunęli odrastających drzewek. Z czasem wieść się rozniosła i kolejne wsie przestały słuchać rad o konieczności wycinania drzew.
Powrót do tradycyjnych metod uprawy jest spektakularny. Reji mówi, że gdy w 2004 roku jechał ze stoli Nigru na południe wszędzie widział drzewa. Jeszcze 20 lat wcześniej ich nie było. To właśnie wtedy postanowił bliżej przyjrzeć się temu zjawisku. To samo zaobserwował w południowym Mali pomiędzy dwoma największymi miastami kraju. Tam niemal wszędzie rośnie las na polach uprawnych, mówi. Zaś przy granicy z Burkina Faso obserwował wielki piękny park z drzewami młodszymi niż 20 lat.
Rolników szczególnie cieszy Faidherbia albida, drzewo z rodziny bobowatych. Na początku pory deszczowej zrzuca ono liście, użyźniając glebę i zwiększając plony. Wchodzi wówczas w stan uśpienia, więc nie konkuruje z roślinami uprawnymi o składniki odżywcze i wodę.
Podobne spostrzeżenia ma wspomniany już Gray Tappan z US Geological Survey. W latach 80. współtworzył, wciąż najdokładniejszą, mapę roślinności Senegalu. W ubiegłym roku wrócił na miejsca swoich badań i stwierdził, że pola uprawne są pełne drzew. To olbrzymi sukces, który dowodzi, że drzewa mogą regenerować się bardzo szybko, nawet w regionach o niskich opadach.
Niezwykłe widoki czekały też na naukowców w Etiopii. Jadąc 200 kilometrów na południe od miasta Hawassa mieli wrażenie, jakby podróżowali przez las. Co interesujące, w regionach o największym zagęszczeniu ludności występowało też największe zagęszczenie drzew. Dzieje się tak dlatego, że tam rolnicy mają mniejsze pola więc muszą uzyskiwać większe plony. A te zapewnia im gęstsza pokrywa drzew.
Tappan szacuje, że drzewa rosną na 40% pól uprawnych w Mali i Burkina Faso, 50% pól w Nigrze, 65% w Senegalu i 70% w Malawi. Dzięki niewielkim rolnikom obszar Sahelu stał się miejscem, który więcej węgla przechwytuje niż emituje do atmosfery.
Z badań wynika, że Afryka ma znacznie więcej drzew, niż dotychczas sądzono. A wiele z nich to drzewa młode, które regenerowały się naturalnie na polach niewielkich rolników, a ci pozwolili im rosnąć, zwiększając dzięki temu plony i poprawiając jakość życia swoich rodzin. Przy okazji zaś drzewa te przechwytują dwutlenek węgla, spowalniając tempo globalnego ocieplenia.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Pierwsze wnioski z zaplanowanego na 100 lat projektu badawczego dowodzą, że zalesianie różnymi gatunkami drzew znacznie zwiększa szanse powodzenia wysiłków na rzecz odnowy lasu. W piśmie Restoration Ecology ukazały się wyniki badań prowadzonych od 10 lat w ramach programu BiodiversiTREE. To zaplanowany na 100 lat projekt zalesiania na dużą skalę, w ramach którego bada się wpływ różnych strategii sadzenia drzew na młode drzewa oraz na funkcjonowanie ekosystemu.
Lasy są ekosystemami naturalnie zróżnicowanymi. Rośnie w nich wiele różnych gatunków drzew. Przynosi to lasom i ekosystemowi olbrzymie korzyści. Dzięki różnorodności lasy zyskują odporność na szkodniki i choroby, są bardziej odporne na zmiany klimatu, zapewniają schronienie większej liczbie zwierząt. Jednak to, co często robią zarządcy lasów, jest przeciwieństwem tego, co robi natura. Sadzą olbrzymie monokultury – zwane przez przeciwników takiego postępowania „plantacjami desek” – w których dominuje jeden gatunek. Monokultury takie, nie dość, że nie występują korzyści wynikające ze zróżnicowania, drzewa są słabsze i częściej giną.
W setkach artykułów naukowych możemy przeczytać, że zróżnicowanie drzew poprawia funkcjonowanie ekosystemu, a co za tym idzie, powinno też poprawiać jakość samych drzew i szanse na ich przeżycie. Niewiele jednak prowadzono długoterminowych eksperymentów, by zweryfikować te tezy.
W 2013 roku naukowcy i wspomagający ich ochotnicy rozpoczęli projekt BiodiversiTREE, w ramach którego zasadzili 20 000 drzew na byłym terenie rolniczym w pobliżu Chesapeake Bay. W niektórych miejscach zasadzono drzewa tylko jednego gatunku, a innych zaś 4 lub 12 gatunków. Przez pierwsze trzy lata projektu 8000 z tych drzew było poddanych corocznemu monitoringowi, a od 2016 roku są one monitorowane co 2-3 lata. Po 10 latach badań uczeni zebrali pierwsze wnioski ze swoich badań.
Wynika z nich, że tam, gdzie posadzono więcej niż 1 gatunek drzew, sadzonki lepiej się przyjmowały i lepiej sobie radziły. Nawet zasadzenie 4 gatunków zamiast jednego znacząco zmniejszyło śmiertelność sadzonek, co pokazuje, że już niewielka zmienność gatunkowa ma wielki wpływ na sukces zalesiania, mówi główna autorka badań, Rachel King ze Smithsonian Environmental Research Center.
Już wcześniejsze badania pokazywały, że monokultury są nieprzewidywalne i niestabilne. Mogą dobrze się rozwijać i nagle załamywać. I widać to też w badaniach BiodiversiTREE. O ile bowiem 99% zasadzonych w monokulturze jaworów ma się dobrze, to z monokultury orzesznika przetrwało 21% drzew. Ogólnie rzecz biorąc, monokultury wykazują się dwukrotnie większą zmiennością pod względem szans na przetrwanie niż drzewa sadzone w zróżnicowanym środowisku.
Lasy są domem dla olbrzymiej liczby gatunków zwierząt, zapewniają też byt milionom ludzi. Mogą być również jednym z najważniejszych narzędzi w walce ze zmianami klimatu. W samych Stanach Zjednoczonych tereny, na których można by zasadzić lasy obejmują 60 milionów hektarów. To dwukrotnie więcej niż powierzchnia Polski. Lasy o takiej powierzchni pochłaniałyby rocznie ok. 535 milionów ton CO2, zatem tyle, ile emisja ze 116 milionów samochodów.
Samo sadzenie drzew nie rozwiąże problemu zmian klimatu, ale odpowiednio przeprowadzone może być ważnym naturalnym narzędziem w walce z nimi. Jeśli już chcemy inwestować w zalesianie, ważne jest, by nowe obszary leśne składały się z różnych rodzimych gatunków drzew, mówi Susan Cook-Patton z The Nature Conservancy.
Chesapeake Bay to największe w USA i trzecie największe na świecie estuarium. W przeszłości było jednym z najbardziej produktywnych światowych estuariów. Jednak działalność człowieka, taka jak intensywne nawożenie pól, zagroziła temu obszarowi. Obecnie prowadzi się tam liczne projekty zalesiania, które pomagają chronić i odnawiać wodę i glebę.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Złożona ludzka mowa mogła wyewoluować dzięki życiu na drzewach, uważa doktor Adriano Lameira z University of Warwick. Specjalizuje się on w badaniu początków języka i jest autorem pierwszej analizy ewolucji spółgłosek. Wynika z niej, wbrew oczekiwaniom, że nasi przodkowie mogli prowadzić bardziej nadrzewny sposób życia, niż nam się wydaje.
W ludzkich językach spotykamy pokaźną liczbę spółgłosek. Od 6 w języku rotokas po 84 w wymarłym ubychijskim. Spółgłoski to dźwięki języka mówionego, które powstają w wyniku częściowego lub całkowitego zablokowania przepływu powietrza przez aparat mowy. Zdecydowana większość naczelnych niemal nie używa dźwięków przypominających spółgłoski. Ich zawołania składają się z dźwięków przypominających samogłoski.
Doktor Lameira, chcąc poznać początki spółgłosek, przejrzał dostępną literaturę i porównał wzorce dźwięków wydawanych przez człowiekowate. Do tej rodziny, obok ludzi – którymi Lameira się nie zajmował – należą orangutany, szympansy, bonobo i goryle. Okazało się, że – w przeciwieństwie do innych naczelnych – małpy te używają dźwięków przypominających spółgłoski, ale ich wykorzystanie jest bardzo nierównomiernie rozłożone pomiędzy gatunkami.
Goryle, na przykład, używają zawołania przypominającego spółgłoskę, ale jest ono rozpowszechnione tylko w pewnych populacjach. Niektóre grupy szympansów posługują się jednym czy dwoma zawołaniami jak spółgłoski powiązanymi z konkretnym zachowaniem, ale takie zawołania przy tym zachowaniu rzadko zdarzają się wśród innych grup, mówi uczony.
Tymczasem orangutany używają pełnego bogactwa zawołań podobnych do spółgłosek, jest ono widoczne w różnych populacjach i dotyczy różnych zachowań, podobnie jak ma to miejsce w ludzkiej mowie. Ich repertuar wokalny jest pełen kliknięć, cmoknięć, parsknięć, prychnięć czy dźwięków przypominających pocałunki, dodaje.
Uczony od 18 lat obserwuje orangutany w naturalnym środowisku i uważa, że to ich nadrzewny tryb życia i sposób zdobywania pożywienia mogą wyjaśniać bogactwo wydawanych przez nich dźwięków przypominających spółgłoski. Wszystkie małpy to zręczni zbieracze. Wypracowały złożone mechanizmy zdobywania trudno dostępnej żywności, zamkniętej np. w orzechach. Jej zdobycie wymaga użycia rąk lub narzędzi. Goryle czy szympansy potrzebują stabilnej pozycji na ziemi, by dostać się do takiego pożywienia i używać narzędzi. Jednak orangutany w dużej mierze żyją na drzewach, tam zdobywają pożywienie, a co najmniej jedna z kończyn jest ciągle zajęta zapewnianiem zwierzęciu stabilności. Z tego też powodu u orangutanów rozwinęła się większa kontrola nad wargami, językiem i szczęką. Mogą używać ust jako dodatkowego narzędzia. Znane są np. z tego, że za pomocą samych warg potrafią obrać pomarańczę. Ich kontrola motoryczna nad ustami jest znacznie większa niż u małp afrykańskich, jest niezbędną częścią ich biologii, mówi Lameira. Skutkiem ubocznym lepszej kontroli nad wargami, językiem i szczęką jest zaś zdolność do artykułowania dźwięków podobnych do spółgłosek. To zaś może oznaczać, że nasi przodkowie byli bardziej zależni od drzew, niż obecnie sądzimy.
Dlaczego więc u innych żyjących na drzewach małp nie pojawiła się zdolność do wydawania dźwięków podobnych do spółgłosek? Uczony wyjaśnia, że są to mniejsze zwierzęta, do tego posiadające ogony i żywiące się w nieco inny sposób, zatem nie potrzebują aż tak zręcznych ust i języków jak orangutany. Praca Lameiry jest dostępna na łamach Trends in Cognitive Sciences.
« powrót do artykułu
-
-
Ostatnio przeglądający 0 użytkowników
Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.