Zaloguj się, aby obserwować tę zawartość
Obserwujący
0
Wymarł z głodu
dodany przez
KopalniaWiedzy.pl, w Nauki przyrodnicze
-
Podobna zawartość
-
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
Wysiłki zmierzające do odbudowy terenów leśnych skupiają się głównie na jednym elemencie – drzewach. Zalesianie polega głównie na ich sadzeniu. Międzynarodowy zespół naukowy, składający się ze specjalistów z Instytutu Zachowania Zwierząt im. Maxa Plancka, Yale School of the Environment, New York Botanical Garden i Smithsonian Tropical Research Institute informuje, że brak tutaj innego niezwykle istotnego elementu, czyli zwierząt.
Naukowcy przeprowadzili unikatowe badania w Panamie, analizując to, co dzieje się na wylesionych terenach, które zostały następnie przez człowieka porzucone i pozostawione samym sobie. Były to tereny, które porzucono 20-100 lat temu, na których dochodziło do spontanicznego odradzania się lasu. Okazało się, że dzięki obecności zwierząt w ciągu zaledwie 40–70 lat samoistnie dochodziło do odnowienia składu gatunkowego i bioróżnorodności drzew do poziomu sprzed wycięcia lasu.
Zwierzęta są naszymi największymi sprzymierzeńcami w odbudowie lasów. To pokazuje, że zalesianie powinno polegać na czymś więcej niż tylko sadzeniu drzew, mówi Daisy Dent z Instytutu Maxa Plancka. Z badań wynika, że bardzo istotnym elementem udanego odtwarzania lasu jest sadzenie drzew w pobliżu starego już istniejącego lasu i ograniczenie polowań. To zachęca zwierzęta do kolonizacji nowych terenów leśnych, co ułatwia odtworzenie lasu.
Zwierzęta odbudowują las poprzez roznoszenie nasion. Na obszarach tropikalnych to zwierzęta odpowiadają za rozprzestrzenianie się ponad 80% gatunków roślin. Mimo to odtwarzanie lasów polega wyłącznie na sadzeniu drzew, a nie na odtworzeniu prawidłowych interakcji pomiędzy zwierzętami a roślinami. Stwierdzenie, w jaki sposób zwierzęta przyczyniają się do odbudowy lasów jest niezwykle trudne, gdyż trzeba mieć dokładne informacje o diecie zwierząt, mówi Sergio Estrada-Villega z kolumbijskiego Universidad del Rosario.
Unikalną okazję do takich badań stwarza las w Barro Colorado Nature Monument leżący przy Kanale Panamskim. To jeden z najlepiej zbadanych lasów tropikalnych na świecie. Pracowało tam wiele pokoleń specjalistów, którzy dokumentowali interakcje pomiędzy roślinami a zwierzętami.
Teraz międzynarodowy zespół naukowy przeanalizował wszystkie dostępne dane, by określić proporcje różnych roślin rozsiewanych przez cztery grupy zwierząt – nielotne ssaki, małe ptaki, duże ptaki oraz nietoperze – oraz sprawdzić, jak proporcje te zmieniały się na przestrzeni ponad 100 lat. To najszerzej przeprowadzone badania tego typu. Większość takich badań skupia się bowiem na pierwszych 30 latach odradzania się lasu.
Dowiadujemy się zatem, że w regeneracji młodego lasu udział biorą małe ptaki. Ale wraz z upływem czasu rośnie rola dużych ptaków. Jednak przez cały okres wzrostu lasu najważniejszą rolę – i to było dużym zaskoczeniem – odgrywały ssaki nielotne. To coś niezwykłego w lesie odradzającym się po działalności rolniczej. Prawdopodobnie istnienie obok starszego lasu oraz ograniczenie polowań pozwala ssakom na zwiększenie swojej liczebności oraz na przenoszenie nasion pomiędzy starym a nowym lasem, mówi Dent.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Szkliwo to najtwardszy materiał biologiczny wchodzący w skład naszego organizmu. Znane jest ze swojej wyjątkowej sztywności, twardości, lepkosprężystości, stabilności i wytrzymałości. Mimo, że jego grubość liczona jest w milimetrach, jest wyjątkowo odporne na deformacje i uszkodzenia. A wszystkie te właściwości zawdzięcza swojej wyjątkowej strukturze. Teraz uczeni z Chin i USA stworzyli materiał, który naśladuje tę strukturę dzięki specjalnie pokrytym nanowłóknom. Jego właściwości mechaniczne są lepsze od właściwości szkliwa, dzięki czemu nowy materiał znajdzie szerokie zastosowanie w inżynierii.
Hewei Zhao z Beihang University w Pekinie i jego zespół rozpoczęli pracę od zsyntetyzowania nanowłókien hydroksyapatytu o długości 10 mikrometrów. Następnie pokryli je warstwą amorficznego nadtlenku cynku, który tworzy silne wiązania z hydroksyapatytem. Włókna następnie poprzeplatano molekułami poli(alkoholu winylowego), a całość zamrożono. Miksturę poddano działaniu dwukierunkowego gradientu temperatury. Utworzyły się równolegle ułożone kryształy lodu, co wymusiło na włóknach zajęcie przestrzeni pomiędzy kryształami i ułożyło je wszystkie w tym samym kierunku. W końcu całość poddano liofilizacji i kompresji. W wyniku całego procesu otrzymano gęste sztuczne szkliwo zbudowane z równolegle ułożonych i ściśle przylegających warstw nanowłókien hydroksyapatytu pokrytych nadtlenkiem cynku.
Szczegółowe analizy wykaząły, że taka struktura wytrzymuje naprężenia przekraczające 140 MPa, a podczas rozciągania zwiększa swoją długość zaledwie o 1,8% przed rozerwaniem. Co ważne, Zhao i jego zespół wykazali, że materiał ten można masowo produkować i nadawać mu dowolny kształt.
Szczegółowy opis materiału opublikowano na łamach Science.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Dotychczas żyliśmy w przeświadczeniu, że po pożarach lasy się odrodzą, mówi Camille Stevens-Rumann z Colorado State University, która specjalizuje się w badaniu odradzania się środowiska naturalnego po różnego typu zaburzeniach. Od kilka lat uczona obserwuje jednak, że coraz częściej lasy nie odrastają.
Stevens-Rumann wie, że w niektórych częściach świata, jak np. na zachodzie Ameryki Północnej, pożary są potrzebne, by zginęły mniejsze drzewa, robiąc miejsce dla innych. Inne gatunki potrzebują pożarów, by uwolnić nasiona. Jednak w 2013 roku uczona zauważyła pewne niepokojące zjawisko, a przeprowadzona przez nią analiza w różnych miejscach Gór Skalistych potwierdziła jej podejrzenia – około 30% lasów, które spłonęło od roku 2000 nie zaczęło się odradzać. Miejsce drzew zajmują krzewy.
Kolejne badania potwierdzają te spostrzeżenia. Wszystko wskazuje na to, że nadchodzi koniec lasów, jakie znamy. Na przykład Parks, Dobrowski, Shaw i Miller (2019) stwierdzają, że w wyniku zmian klimatu do roku 2050 w Górach Skalistych może nie odrodzić się 15% lasów pochłoniętych przez pożary. Z kolei międzynarodowy zespół naukowy doszedł w ubiegłym roku do wniosku, że roku 2100 w kanadyjskiej prowincji Alberta może zniknąć połowa lasów. Taki sam los może spotkać 30% lasów w południowo-zachodnich Stanach Zjednoczonych.
Teraz jest dobry czas, by zwiedzić nasze parki narodowe z ich wielkimi drzewami. To jak zwiedzanie Glacier National Park, możliwość zobaczenia lodowców zanim znikną, mówi Nate McDowell z Pacific Northwest National Laboratory, który twierdzi, że w ciągu najbliższych 3 dekad z południowego-zachodu USA zniknie ponad połowa drzew iglastych.
Podobne zjawisko obserwuje się w Amazonii, lasy na Syberii muszą sobie radzić z coraz wyższymi temperaturami. Mniej narażone są obecnie lasy w strefie umiarkowanej w Europie, ale i one wykazują pierwsze niepokojące objawy. Niewykluczone, że za około 20 lat i polskie lasy będą przeżywały podobne problemy.
Jak podkreślają specjaliści, lasy nie znikną w ogóle. Przejdą one znaczące zmiany. Na wielu obszarach znikną występujące tam obecnie gatunki.
O możliwości masowego wymierania drzew wspomina się już w pierwszym raporcie IPCC z 1990 roku. Scenariusz ten zaczyna się sprawdzać, a obecnie wielu specjalistów najbardziej martwi się drzewami w Kalifornii.
Od 2010 roku w parkach narodowych Kalifornii zginęło 129 milionów drzew. Na południu gór Sierra Nevada zniknęła niemal połowa lasów. Naukowcy na całym świecie stwierdzają, że w niektórych miejscach stref umiarkowanej i tropikalnej wymieranie drzew jest obecnie co najmniej 2-krotnie szybsze niż kilka dekad temu. W Amazonii wydłużyła się pora sucha, w niektórych miejscach doszło do zmniejszenia opadów. To zaś powoduje, że wymierają drzewa lubiące wilgoć, a dobrze radzą sobie te, które wolą bardziej suchy klimat. Niektórzy naukowcy obawiają się, że w wyniku zmian klimatu i wycinaniu drzew, dojdzie do załamania dużych połaci lasów deszczowych i zamiany ich w sawanny.
W środkowej Syberii obserwuje się szybkie wymieranie drzew iglastych. Borealny las iglasty się rozpada. Pytanie, co go zastąpi, zastanawia się profesor Dennis Murray z kanadyjskiego Trent University.
Niepokojące sygnały nadchodzą też z Europy. W 2018 roku wysokie temperatury i brak opadów spowodowały masową śmierć wielu gatunków drzew. Rząd Niemiec informował, że ponownie zalesić trzeba około 2500 km2 lasów. To było niespodziewane wydarzenie, do którego doszło w klimacie umiarkowanym, gdzie nikt się tego nie spodziewał.
Specjaliści, którzy zajmują się badaniem drzew i lasów są też sceptyczni wobec planów masowego sadzenia drzew, które mają pochłaniać dwutlenek węgla. Takie plany mogą nie wypalić z jednej prostej przyczyny: warunki środowiskowe zmieniły się na tyle, iż drzewa te nie wyrosną.
Faktem jest też, że niektóre gatunki wymierają w jednych miejscach, ale zmieniają swoje zasięgi, przenosząc się bardziej na północ i wyżej, gdzie w przeszłości było dla nich zbyt chłodno. Jednak problem w tym, że wzrost drzew, powstanie ekosystemu leśnego wymaga setek lat. W tak szybko zmieniających się warunkach jak obecnie, nie ma na to czasu.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Naukowcy z Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST) postanowili sprawdzić, w jaki sposób kwaśne i słodkie napoje wpływają na szkliwo zębów w skali nano. By ocenić zmiany mechaniczne i morfologiczne zachodzące w czasie indukowanej napojami erozji szkliwa, zespół posłużył się mikroskopem sił atomowych (AFM).
Nieleczona, utrata szkliwa może prowadzić do różnych problemów, w tym przebarwień, pęknięć czy nadwrażliwości. Raz uszkodzone szkliwo nigdy się już nie odbuduje, dlatego badania wyjaśniające, jak erozja szkliwa się rozpoczyna i rozwija, zwłaszcza w najwcześniejszych etapach, mają spore znaczenie dla utrzymania zdrowia zębów.
Doktorzy Panpan Li i Chungik Oh wybrali do badań 3 popularne napoje: Coca-colę, Sprite'a i sok pomarańczowy. Za pomocą AFM badano topografię powierzchni i sporządzano mapę modułu sprężystości.
Od ochotników w wieku 20-35 lat, którzy odwiedzili KAIST Clinic, pozyskano 5 zdrowych zębów trzonowych. Po wyrwaniu trzymano je w wodzie destylowanej. Napoje kupiono i otwarto tuż przed eksperymentem z zanurzaniem.
Naukowcy zaobserwowali, że wraz z czasem zaburzenia chropowatość powierzchni szkliwa znacząco rosła, a moduł sprężystości drastycznie spadał. Zademonstrowano, na przykład, że po 5 min przebywania w cieczy moduł sprężystości był 5-krotnie niższy.
Dodatkowo Koreańczycy zaobserwowali preferencyjne wytrawianie uszkodzonego szkliwa. Zbyt mocne szczotkowanie zębów i pasty z cząsteczkami polerującymi, które są reklamowane jako sposób na usunięcie biofilmu, mogą zaś powodować zadrapania szkliwa.
« powrót do artykułu
-
-
Ostatnio przeglądający 0 użytkowników
Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.