Connect with us

Hi, what are you looking for?

Наука и технологии

Защита деликатных полярных экосистем путем картирования биоразнообразия

Защита деликатных полярных экосистем путем картирования биоразнообразия
Защита деликатных полярных экосистем путем картирования биоразнообразия

Полярные регионы содержат огромное, неизведанное биоразнообразие, но одновременно являются наиболее уязвимыми и наименее изученными регионами мира.

Теперь ученые во главе с Университетом Восточной Англии (UEA) и Британской антарктической службой (BAS) призывают разработать дорожную карту полярных экосистем, чтобы заполнить этот пробел в знаниях, сохранить полярную жизнь и даже защитить «нашу повседневную жизнь и здоровье нашей планеты». Исследование позволит составить карту всего биоразнообразия в этих регионах, от атмосферы до глубокого моря и от суши до океанов.

Авторы заявили, что необходимы согласованные действия для смягчения воздействия потепления на полярные экосистемы посредством природоохранных усилий, устойчивого управления этими уникальными местами обитания и их экосистемными услугами, а также для устойчивого биопоиска новых генов и соединений на благо общества.

«Мультиомика для изучения и понимания полярной жизни» опубликована в журнале Nature Communications. Статья написана в соавторстве с UEA, BAS и Университетом Билефельда, Германия.

Полярные экосистемы находятся под наибольшей угрозой, поскольку они наиболее чувствительны к глобальному потеплению . Они теряются быстрыми темпами, а вместе с ними и вся биология, обеспечивающая экосистемные услуги и биологическое регулирование климата, включая углеродный цикл.

Профессор Томас Мок, профессор морской микробиологии в Школе наук об окружающей среде UEA, является совместным ведущим автором с профессором Мелоди Кларк, руководителем проекта Британской антарктической службы.

Профессор Томас Мок сказал: «Прогнозы биоразнообразия для полярных регионов могут быть надежно построены только в том случае, если у нас есть достаточно глубокое понимание разнообразия, экологических функций и взаимоотношений полярных организмов, а также их устойчивости к изменению климата».

«Эти отдаленные регионы играют существенную, часто недооцененную, роль в углеродном цикле и определяют глобальные потоки питательных веществ и растворенных органических веществ. Следовательно, полярные экологические и экологические процессы тесно связаны с нашей повседневной жизнью и здоровьем нашей планеты, большая часть которых подкреплена эндемичная биота, от вирусов до крупных животных».

«Имеются убедительные доказательства того, что вызванные климатом изменения в полярных регионах уже меняют распределение видов на суше и в море, оказывая серьезное воздействие на функционирование экосистем».

Некоторые виды сместились к полюсу, что оказало влияние на пищевую цепочку. Полярная жизнь, от микробов до тюленей, китов и белых медведей , во многом зависит от общих низких температур и значительного снежного и ледяного покрова, которые испытывают на себе воздействие глобального потепления.

В Арктике температура повышается как минимум в четыре раза быстрее, чем где-либо еще, дестабилизируя арктические реактивные течения и увеличивая вероятность экстремальных погодных явлений, включая волны тепла , засуху и наводнения в регионах с умеренным климатом.

На суше таяние вечной мерзлоты и обрушение арктических береговых линий резко меняют экологические взаимодействия и биогеохимию из-за высвобождения тысячелетних запасов углерода, микроэлементов, питательных веществ и, возможно, даже глубоко замороженных древних вирусов и патогенных бактерий.

В океанах усиленное сезонное таяние морского льда слишком сильно стабилизирует поверхностные воды, что снижает количество питательных веществ, необходимых для первичного производства.

Точно так же ситуация в Южном океане и на Антарктическом континенте одинаково мрачна, особенно на Антарктическом полуострове, где уже наблюдалось значительное потепление, которое привело к увеличению исчезновения морского льда и ледников.

Южный океан несет ответственность за поглощение трех четвертей антропогенного тепла, поглощаемого океаном, и до половины выбросов углерода. На его долю приходится около 40% глобального поглощения антропогенного CO2 океаном и около 50% общего поглощения атмосферы. Более того, связывание углерода организмами, живущими в полярных морях, вероятно, является крупнейшей естественной отрицательной обратной связью с изменением климата.

Воздействие климата на биоразнообразие и функционирование экосистем как в Арктике, так и в Антарктике служит индикатором последствий глобального потепления, включая сохранение биоразнообразия на Земле.

Профессор Кларк сказал: «Технологии секвенирования значительно изменили наши способности расшифровывать, как работают организмы. Однако уровень освоения полярной биологии был относительно низким, особенно если принять во внимание десятки тысяч видов, которые обитают на полюсах и находятся под угрозой на нашей планете. согревающий мир.

«Понимание того, как много очень странных организмов живут в условиях сильного холода , может помочь ответить на глобальные вопросы и принести реальную пользу обществу. Неспособность действовать сейчас приведет к существенной потере знаний об эволюционной адаптации к холоду».

Геномный скрининг не только дает возможность выявить популяции, находящиеся в состоянии стресса, но также может использоваться для мониторинга инвазивных видов, тем самым облегчая раннее вмешательство.

Профессор Мок сказал: «Поскольку холодные регионы нашей планеты сокращаются, существует реальная необходимость получить полные последовательности генома разнообразных организмов, населяющих полярные экосистемы, от глубоких океанов до вечной мерзлоты на суше, как в Арктике, так и в Антарктике. Это позволит позволит более широкое применение технологий омики к полярным видам, что произведет революцию в нашем понимании эволюции в условиях холода и адаптивных реакций на глобальное потепление».

В тренде