Mokslo ir technologijų pasaulis

Nuo žmonių civilizacijos pradžios, Žemėje gyvybės sumažėjo per pusę. Tai – vienas iš stulbinančių nuodugniausio iki šiol pasaulinio gyvų organizmų masės surašymo faktas.

„Mus nustebino daug dalykų,” sako Ron Milo kurio komanda iš Weizmanno mokslo instituto Izraelyje atliko analizę.

Komanda biomasę apibrėžia kaip anglies kiekį gyvuosiuose organizmuose. Tai atspindi gyvybės molekulių, tokių, kaip baltymai ir DNR masę ir atmeta vandenį – jo kiekis nuolat kinta.

Lig šiol niekas nebadė atlikti tokio nuodugnaus visos biomasės įvertinimo. „Būtų galima tai pavadinti metametaanalize,” sako Milo. „Ji paremta daugybe šimtų straipsnių. Taip pat konsultavomės su daugybe ekspertų.”

Komandos vertinimu, visos Žemės biomasės svoris – 550 gigatonų anglies (Gt C). Palyginimui, santykinai mažo Erio ežere masė yra maždaug tokia pati.

Žmonijos svoris

Šiame bendrame skaičiuje slypi daug netikėtumų. Biologai mano, kad didžiąją planetos biomasės dalį sudaro bakterijos. „Mūsų vertinimu, tai – augalai,” sako Milo. Vien sausumos augalai sudaro 80 procentų bendro kiekio.

Iš čia kyla gluminančios išvados. 2017 metų tyrimas, kuriam vadovavo Karl-Heinz Erb iš Gamtos išteklių ir gyvybės mokslų universiteto Austrijoje, parodė, kad bendra sausumos augalų masė nuo žmonių civilizacijos pradžios sumažėjo per pusę. Tad, galima sakyti, per pusę sumažėjo ir visa biomasė.

Sausumos augalų biomasė mažėjo iš dalies dėl medžių nykimo ir žemės panaudojimo kitimo, ir iš dalies – dėl ganymo ir miškų tvarkymo, neleidžiant jiems plėstis, sako Erbas. „Naudodami žemę, žmonės pasaulinę biomasę sumažino per pusę.”

Šis sumažėjimas nėra vienintelis žmonių poveikio planetai pasireiškimas. Naminių paukščių – daugiausiai vištų – biomasė dabar 30 kartų didesnė už visų laukinių paukščių bendrą biomasę. Be to, bendra žmonių biomasė yra 0,06 Gt C: tai daug daugiau, nei visų kitų pasaulio žinduolių 0,007 Gt C biomasė.

Taip nutiko, nes žmonių populiacijai augant iki 7,3 milijardų, laukinių gyvūnų smarkiai mažėjo. Laukinių sausumos žinduolių biomasė sumažėjo nuo 0,02 iki 0,003 Gt C, o jūrų žinduolių, tokių kaip banginiai, nukrito nuo 0,02 iki 0.004 Gt C.

Kur dėjosi masė?

Po sausumos augalų didžiausia grupė biomasės prasme yra bakterijos – 70 Gt C: tai yra 13 procentų visos biomasės svorio. Tačiau 90 procentų iš šių bakterijų gyvena dideliame gylyje ir šis „gyvena“ vartotinas su tam tikromis išlygomis.

Trečioje vietoje yra grybiniai, tai yra grybai, grybeliai ir kempingrybiai. Ketvirti yra archėjai – paprastos ląstelės, panašios į baterijos – ir protistai: sudėtingesni vienaląsčiai, tokie, kaip amebos. Visų pasaulio gyvūnų biomasė yra vos 2 Gt C, geroaki mažiau, nei 1 procentas visos biomasės.

Kitas didelis netikėtumas – sausumoje yra 50 kartų daugiau biomasės, nei vandenynuose, sako Milo. Sausumoje gyvenanti biomasė sudaro ~470 Gt C, giliai po paviršiumi – 70 Gt C ir vos 6 Gt C visuose vandenynuose.

Toks didžiulis skirtumas susidaro, nes sausumoje, kad galėtų kaupti biomasę, augalai turi stiebtis aukštyn ir siekti šviesos, sako Milo. Tuo tarpu, jei fotosintetinantys organizmai, tarkime, augalai, užsiaugina masę, jie paprastai nugrimzta gilyn.

Neužtikrinti skaičiai

Tačiau šie skaičiai yra labai netvirti. Komanda įvertino kiekvienos gyvybės formos biomasės galimas paklaidas, ir jos sudaro nuo 120 % augalams iki 2000 % virusų atveju. Bendros biomasės vertinimo neužtikrintumas yra 170 %.

„Tai gerokai per mažai,” sako Vaclavas Smilas, įvertinęs biomasę, ruošdamas savo 2013 metų knygą Harvesting the Biosphere. „Kuo palankiausiai vertinu integralios biosferos mastelio tyrimus, bet visada turime sąžiningai atsižvelgti į savo žinių ribas.”

Smilas nurodo, kad netgi nežinome visos dramblių biomasės. „Viena iš trijų rūšių neseniai buvo gerai suskaičiuota, bet jie skerdžiami taip sparčiai, kad netgi bendras skaičius dabar nežinomas, ir atliekant skaičių vertimą kūnų masėmis, neapsieinama be itin drąsių prielaidų.”

Bet miškų, žemės ūkio kultūrų, žmonių ir galvijų biomasė gali būti paskaičiuota gan tiksliai, pastebi Smilas. „Visos kitos sausumos ir jūrų faunos skaičiai daug mažiau užtikrinti. Vabzdžių, bakterijų ir virusų atveju, jie tebelieka spėlionėmis.”

Michael Le Page

www.newscientist.com