Александр Березин. Массовое вымирание от удушья отменяется: ученые «спасли» Мировой океан
Если мы достанем из холодильника бутылку минеральной воды и оставим ее в теплой комнате, то при последующем открытии бутылки из нее начнет бурно выходить газ (попутно захватывая с собой иногда и часть жидкости). Это банальная физика: чем теплее, тем растворимость газов в жидкости меньше и тем больше они «рвутся» из нее вовне.
Ровно то же самое должно происходить (и происходит) в современном океане. В тропических широтах в морской воде растворено намного меньше кислорода и углекислого газа, чем в приполярных широтах. Между тем рыбы должны чем-то дышать: если кислорода в воде будет мало, жить им станет гораздо труднее.
Неудивительно, что в 2022 году в журнале Science вышла громкая статья: антропогенные выбросы СО2 приведут к вымиранию морских видов, причем колоссальному, невиданному со времен исчезновения зубастых динозавров. Все очень логично: углекислый газ ведет к разогреву планеты — со средних +14 до +15 за 1970-2020 годы, а разогрев ведет к снижению растворимости кислорода в океане.
«Агрессивное и быстрое уменьшение выбросов парниковых газов критически необходимо, чтобы избежать большого, массового вымирания океанских видов», — недвусмысленно заявил Кертис Дойч, старший автор той нашумевшей работы. Попросту говоря, их ждет массовая смерть от удушья.
Почему это важно? По двум причинам. Вот первая: в реальном мире выбросы парниковых газов не то что не уменьшаются, но и быстро растут (вслед за сжиганием топлива). В 1960-х СО2 в атмосфере прибавлялось на 0,8 части на миллион в год, в 1980-х — на 1,4, в нулевых — на 2,0, а сейчас уже на 2,4 части в год. Попросту говоря, большое и массовое вымирание океанских видов выглядит абсолютно неизбежным. Ибо шансы на требуемое Дойчем сокращение, честно говоря, равны нулю.
Практически все работы, основанные на моделировании, показывали одно и то же: антропогенные выбросы углекислого газа в конечном счете приведут к расширению зон, бедных кислородом (показаны красным). Вот только стыковка этого моделирования с фактами из реального мира оказалась не очень простой / ©Wikimedia Commons
И вторая причина: массовое вымирание в море автоматически означает крупное вымирание на суше. В истории Земли пока просто не было случаев, чтобы одно случалось без другого. Это тревожный знак: людям в случае массового вымирания придется несладко.
Мы не видим слона в маленькой комнате?
Ясная и понятная картина, однако, вызвала у ряда ученых вопрос. Антропогенные выбросы обещают 2-3 градуса потепления — от силы 5 (но только в самых смелых моделях). То есть не выше среднепланетных +19. Однако всего десятки миллионов лет назад типичная средняя температура на Земле была +20… +26. Намного выше, чем обещают от антропогенных выбросов. Значит, если выводы авторов статьи в Science верны, в ту эпоху должно было случиться огромное, массовое вымирание морских видов.
Умирающая рыба, типичная жертва зоны, в которой понижено содержание кислорода, современная Балтика / ©Wikimedia Commons
Вот только его не было. От 56 миллионов лет назад и до 35 миллионов лет назад было, по современным меркам, немыслимо тепло: на берегах Северного (тогда неледовитого) океана среднегодовая температура была +12, примерно такая сейчас в Ялте или Париже. Одно из двух: или тогда было вымирание, или мы не видим чего-то очень-очень важного.
Авторы новой, только что вышедшей работы в Nature были среди ученых, заметивших это явное несоответствие. И они решили напрямую узнать, как обстояло дело с кислородом в древнем океане теплой части кайнозойской эры.
Чтобы понять, задохнутся ли жители океана от текущего потепления, они взяли среднемиоценовый и раннеэоценовые климатические оптимумы (14-18 и ~54-56 миллионов лет назад). Как легко догадаться из названий, эти эпохи назвали так за крайне теплый климат. Среднегодовая температура тогда достигала +26, на 11 градусов выше, чем сегодня, и заведомо выше потолка антропогенного потепления (у землян просто не хватит ископаемого топлива, чтобы воспроизвести такое).
По ряду оценок вот эти очень маленькие фотосинтезирующие организмы обеспечивают Землю 20% от вырабатываемого на ней кислорода. В случае их упадка вряд ли всем нам станет лучше, не правда ли? / ©Wikimedia Commons
Ученые взяли соотношение различных изотопов азота в осадочных океанических породах за эти периоды и сравнили с современными. В норме останки морских организмов подвергаются денитрификации — азот из них извлекается биогеохимическими процессами и затем переносится в поверхностные воды континентального шельфа.
Скорость этого процесса прямо связана с количеством кислорода, растворенного в морской воде: там, где его мало, процесс идет очень слабо. Однако оказалось, что в оба изученных очень теплых периода в тихоокеанских тропиках денитрификация шла лучше — существенно лучше, чем в эпохи до и после, более холодные. Исследователи заключают:
Как же быть с исследованием, утверждающим, что содержание кислорода в мировом океане с 1960 года уже упало на 2%? Довольно просто: стоит почитать его и убедиться, что размах взятия проб там. мягко говоря, недостаточен для того, чтобы сделать надежный вывод о содержании кислорода во всем мировом океане. Особенно на фоне того несомненного факта, что морская жизнь древних теплых эпох была была заметно более многочисленной и разнообразной, чем та, которую мы можем наблюдать в последние два миллиона лет, после серьезного падения температуры океанов / ©ucn
«Вопреки широко распространенным предположениям… наши данные указывают на уменьшение зон, бедных кислородом, во время самых теплых частей кайнозоя».
Получается, вместо «удушья» потепление привело морских жителей к более легкому дыханию.
Почему физика не сработала
Возникает законный вопрос: как это физически возможно? Тогда действовали те же законы физики, что и сегодня. А из этого следует, что кислорода в океане должно было быть меньше, чем в более холодные эпохи.
Авторов работы этот вопрос тоже беспокоит. Они предлагают два возможных объяснения. Первое: при потеплении по какой-то причине морские создания перестали потреблять кислород в больших количествах. Меньше народу — больше кислороду.
Похоже, идущее потепление увеличит количество кислорода в тропических морях, а не уменьшит его. Но почему? / ©Wikimedia Commons
Что могло бы вызвать такое? Например, полагают исследователи, нарушение циркуляции вод в глубине океана, что привело к сокращению количества микроэлементов, нужных обитателям океана. Правда, есть важный нюанс, и авторы сами о нем честно пишут:
«Однако свидетельств [связанных с этим] изменений…. [в изученные периоды] мало, и они противоречивы».
Чтобы прояснить ситуацию, ученые попытались найти механизмы, которые способны увеличить растворимость газов в океанской воде даже при росте температур. Вскоре они обнаружили, что насыщенность газами для Мирового океана может очень серьезно возрасти, если в нем активизируется перемешивание вод в Южном океане, окружающем Антарктиду. И, что характерно, многие модели показывают, что при потеплении перемешивание вод там становится много интенсивнее.
В конечном счете, заключает работа, этот механизм и выглядит самым вероятным объяснением того, как в рекордно теплом океане — а глубины океана в ту пору прогревались на 18 градусов выше, чем сегодня — могло быть больше кислорода, чем в нынешнем.
Что все это нам дает
Кажется, что работа — простое успокоение растревоженных нервов. Массовое вымирание от удушья в морях отменяется, значит и нам, людям, будет проще жить. Скажем прямо: все не так однозначно.
Дело в том, что отсутствие морских вымираний в теплых эпохах прошлого не было секретом для палеонтологов задолго до этой работы. Как и тот факт, что биопродуктивность и разнообразие видов в теплые эпохи — тот же ранний эоцен и так далее — на самом деле не падает, а растет. Или то, что потепление не ведет к росту засух (а равно и наводнений), и даже уменьшает смертность людей.
Проблемой было и остается то, что все эти сведения никак не воздействуют на настроения научного мира в целом, а значит, в итоге не влияют на нашу жизнь. Хотя стоило бы: ожесточенная борьба с глобальным потеплением под лозунгом «предотвратим массовое вымирание» идет не первый десяток лет.
И достижения там вполне есть: как мы уже писали, нынешний кризис с высокими ценами на топливо и все остальное начался еще в 2021 году и именно из-за такой борьбы. Именно из-за предполагаемой (но пока неподтверждаемой опытом прошлых эпох) гибельности парниковых газов Запад заблокировал инвестиции в ископаемые топлива, а равно и долгосрочные контракты на его закупку, что и привело к наблюдаемому по всему миру ускорению инфляции.
Конечно, такие достижения не могут остановить сам рост антропогенных выбросов. Это невозможно в основном потому, что в рамках современной западной энергетики полноценный переход на ВИЭ с отказом от углеродного топлива просто нереален.
Мегалодон в представлении художника. По современным оценкам он был длиннее 15 метров и массивнее сорока тонн. Новая работа может пролить свет на очень интригующий вопрос: как вообще могло существовать нечто подобное? Дело в том, что в отличие от дышащих воздухом китов, рыбы дышат жабрами, и поэтому их размеры обычно ограничены количеством кислорода, растворенного в воде. Мегалодон вымер около двух миллионов лет назад, в эпоху, когда мировой океан стал намного холоднее, чем был в миоцене, когда, напротив, мегалодон процветал. Авторы новой работы, со ссылкой на другие научные группы, отмечают, что периоды похолодания вели к снижению количества кислорода в морской воде / ©Wikimedia Commons
Но сама борьба — и ее неоднозначные последствия для человечества — от этого не стала менее ожесточенной. То, что она полностью изолирована от последних научных данных, опровергающих гибель кораллов или массовое удушье рыб от выбросов СО2, производит крайне тревожное впечатление. Получается, что мы, люди, принимаем решения эпохальной значимости, упорно игнорируя научные исследования.
И по этой причине эпоха дорогого топлива и таких же цен на другие товары может серьезно затянуться. Или вообще не закончиться до тех пор, пока люди в своих политических и экономических решениях не перестанут игнорировать общеизвестные научные открытия.
Заключение Н. Скрипкина
Ярко выраженная коммерциализация научных исследований неизбежно загоняет научную мысль в многочисленные тупики. Как верно отмечено в статье, все факты были известны давно, но за “правильные” выводы платят, а за “неправильные” можно лишиться всего. Вот мы имеем сейчас всемирную борьбу с потеплением на фоне замерзающей зимой Темзы. Борьба с выдуманными угрозами неизбежно приводит к реальной катастрофе, на грани которой мы сейчас и балансируем.
Другие публикации по теме: Глобальное потепление ускорило морские течения
- океан,Миров,учен,отменяет,вымиран
13 comments
Leave a reply
Для отправки комментария вам необходимо авторизоваться.
Ну а если, в теплые времена кайнозоя, было увеличение выработки кислорода в атмосферу по причинам не приложимым к сегодняшним условиям? Вот два варианта: 1) цианобактерии и 2) побочный эффект от технологии проживавших в те времена разумных существ.
Цианобактерии одни из самых древних и устойчивых к внешним воздействиям микроорганизмы. С вероятностью близкой к 100% они уже на Марсе, это если их раньше там не было. Как показал анализ состава атмосферы Марса, зафиксирован аномальный рост содержания кислорода и именно с том районе, где опустился первый земной аппарат.
Побочный эффект может быть, но для этого надо восстановить из окислов совершенно колоссальное количество металлов. Например массовое производство алюминия не влияет на содержание кислорода в атмосфере.
Большее значение имеет атмосферное давление, а то что раньше оно было больше уже доказанный факт (по анализу пузырьков в янтаре).
При электролизе выделяется большое количество кислорода. Не скажу насчет кайнозоя, но передача электроэнергии дипольным способом, что видно по древним сооружениям с использованием целых горных систем и вообще огромных пространств, способствует выделению кислорода в огромных количествах. Это миллионы километров анодов из горных пиков, если сеть опоясывает всю планету (а мы видим волноводы и сооружения по всей планете). Поле само разбирается, какой камень или вершина будет анодом, а какое катодом. Все зависит от частоты. Но только у меня в лаборатории (если можно ее так назвать), при опытах сильный запах озона от совсем небольшой опытной установки. Короче. Сама передача излучения заставляет водяные пары разлагаться на кислород и водород.
На поверхности больше процесс окисления идёт. Восстановление в глубинах, заодно и вращение планеты поддерживается – тяжелая часть окисла (метал) опускается к центру, а лёгкая (кислород) мигрирует вверх. В результате скорость вращения чуть-чуть увеличивается, достаточно что бы оставаться более менее постоянной. Генератор для этих целей во много раз больше Земли, это её магнитное поле, ловящее солнечный ветер, а потом пропускающее заряженные частицы от полюса к полюсу через недра.
А формы хребтов, да, доработаны предыдущими, но в других целях. Для поддержания стабильности климата, корректирует траекторию движения циклонов.
Углекислота разлагается в плазменном разряде на кислород и монооксид углерода, вода на горах, известняки, алюмосиликаты и прочее в горных породах. Я особо пока не копал, просто отметил такой факт экспериментальный у себя. Но подозреваю, что если бы вся Земля была обеспечена электроэнергией таким способом, то вполне произошло изменение состава атмосферы в пользу богатой кислородом. И мне сдается, что эта технология не принадлежит человеку (приматам). Она ближе для рептилий, то бишь динозавров и птиц. Они жили миллионы лет, вполне могли быть разумны. Ничего не утверждаю, просто не верю что это люди придумали.
Да, есть такой эффект, но на поверхности он нивелируется обратным процессом окисления. Именно такую технологию хотят использовать для колонии на Марсе, уже испытали, на Земле. Я тоже думаю, что не для нынешних земных условий эта технология. Ей воздух нужен посуше, тогда получается отдельно кислород и углерод в виде копоти. А когда паров воды много, то водород вступает в реакцию с углеродом и образуется в результате взрывоопасная смесь.
Так вроде и разговоров, про водно-паровую оболочку в прошлом… Не углерод в виде копоти, а СО. Водород тоже получается и он как раз с кислородом и завязывается опять в воду, но высоко в атмосфере. Думаю, что вполне реально было бы изменить климат и состав воздуха за сотню лет. Только для этого надо опоясать всю планету волноводами. Волна идет по поверхности в диэлектриках, заодно горы источают кислород и водород. Шикарная штука. Планета дышит кислородом. Лесам и цианобактериям такое не под силу создать в сжатый срок.
В прошлом году подводный стратовулкан извергнулся в стратосферу, добавил в водно-паровую оболочку воды. И хоть говори про оболочку хоть помалкивай, а лето выдалось душным и жарким. Горы и так излучают кислород, поднимайся и дыши.
То выброс, еще и под водой. Ладно, все равно это к теме статьи никакого отношения уже не имеет. Посмотрим. Но кислород все таки при передаче волн выделяется. Значит такой побочный эффект возможен. А дышать лучше всего черным кавендишем )))
Несколько лет назад я составил хронологическую таблицу по периодам развития разумной жизни на Земле. У меня получилось, что она возникала на земле несколько раз в рифее (до 620 миллионов лет назад), ордовикском периоде и начале силурийского периода (488-439 млн. лет назад), в каменноугольном периоде и ранней перми (в диапазоне 359-290 млн. лет назад, возможно позднее), в юрском периоде и раннем мелу (около 200-120 млн. лет назад), и в палеогене-четвертичном периоде (65-0 миллионов лет назад). Цифры не особенно точные, так как находок не так много. Все эти периоды жизнь проходила 4 эпохи – Сатья-югу, Трета-югу, Двапару-югу и Кали-югу. В Сатья-югу была мощная водно-паровая оболочка, в Трета-югу она уже разрушалась, а а кали югу ее не было. Поэтому я тогда сделал вывод, что Сатья юга повторяется на Земле через 150 миллионов лет. То есть, получается, что время порядка 150 миллионов лет : 2, то есть 70-80 миллионов лет необходимо для создания водно-паровой оболочки. Я даже сделал тогда предположение, что после нынешней глобальной катастрофы жизнь на Земле возродится только через 70-80 миллионов лет.
Вполне возможно, что на начальных этапах этих периодов (после завершавших кали-югу катастроф) Земля превращалась в подобие венерианской духовки – вот уж истинный огонь Самвартака (космического пожарища) …
Согласно «Махабхарте» и Пуранам, по окончании кали-юги горизонт воспламенится, на небосводе появятся семь или двенадцать солнц, они осушат моря и сожгут землю. Самвартака разрушит всю вселенную. Затем, в течение двенадцати лет будет низвергаться непрерывный ливень, земля погрузится в воду, а все человечество будет уничтожено (Visnu Purana, 24, 25)…. Затем все возникает вновь, с самого начала, и так далее до бесконечности (http://ec-dejavu.ru/e/Eschatology.html)
С учетом Вашего последнего комментария может искусственно можно раньше создать водно-паровую оболочку? Или как раз столько лет и потребуется? Я подразумеваю под водно-паровой оболочкой систему больших планет – Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун. У каждой из них есть своя маленькая планета в центре размером с Землю-полторы Земли. которая вращается независимо. А температура внутренней части облачного слоя на Уране около + 20 градусов Цельсия. Причем Уран больше поглощает энергии, чем излучает, то есть он не остывает
Александр это Вы мне задаете вопрос или Николаю? Если мне, то я считаю что на это уйдет несколько сот лет. Мы не можем просчитать этот процесс даже приблизительно. Все наши выводы, не более чем гипотеза. Будет ли поверхность расщеплять породы и углекислоту, а также загрязненную воду… Возможно. Мне кажется что да. И подозреваю, что так и было. Проверить невозможно. Даже если в лабораторном опыте это и происходит, неизвестно как это будет происходить в природе. Будет ли он сразу завязываться или улетучится в верхние слои атмосферы и там завяжется с водородом… Даже попробовать нет такой возможности. Ученые прокрутили дыру в янтаре, взяли воздух, сделали анализ и все посчитали про давление и плотность. А я вот не доверяю таким расчетам. Эти товарищи уже столько раз набрехали, как им верить? И опять же по поводу янтаря. Нет уверенности в его возрасте. Можно создать условия быстрого окаменения. Я не пробовал делать янтарь, но показывал Вам варианты создания других камней, которые в природе по версии ученых образуются миллионами лет. Мутная эта история с определением чего либо по каким то признакам и расчетам. А нам это предлагают есть, потому что это кто то сказал (написал).
Вот я делал недавно электролиз раствора гидрокарбоната кальция, то есть вещества реально находящегося на вершине известняковых гор после дождя и в ручьях, лужах и т.д. Выделялся кислород и водород, так как электроды были инертные и температура была низкая. И другими гидрокарбонатами щелочных металлов так будет. И с гидроксидами будет почти что подобное, сначала будет выделяться водяной пар, а потом они превратятся в гидрокарбонаты, т.к. углекислый газ в них проникнет. И сульфаты щелочных металлов- тоже. Хоть натрий, хоть кальций, а черт)) и магний тоже и еще куча других. Анионы кислородосодержащих кислот SO 4 2- , NO 3 – , PO 4 3- , ClO 4 – и гидроксид-анионы OH – обычно не окисляются на инертном аноде, на аноде в таких случаях происходит окисление воды с выделением кислорода по реакции 2H 2 O = O 2 + 4H + + 4e. Галоген-анионы кроме фторид-анионов F – окисляются на инертных анодах по реакции 2Hal – = Hal 2 + 2e. Думаю, что все реально.