Годичные кольца деревьев показали, как влияли вулканы на рост деревьев в последние два тысячелетия

Ученые из Института экологии и географии и Гуманитарного института СФУ, а также Института леса имени В. Н. Сукачева СО РАН совместно с зарубежными коллегами показали, что извержения вулканов приводили к похолоданию и засухе в течение последних 2000 лет, а потому повлияли на рост древесных растений. Об этом говорят ширина, плотность и клеточная структура годичных колец, а также изотопные соотношения стабильного углерода и кислорода в целлюлозе. Результаты исследования опубликованы в журналах Climate of the Past, журнале Сибирского Федерального Университета, Global and Planetary Change, Nature Geoscience и Dendrochronologia.

Древесные кольца деревьев являются уникальным архивом, регистрирующим изменения, в том числе осадков и температуры воздуха. Формирование годичных колец деревьев на Севере Сибири начинаются с конца мая или даже с середины июня по август. При экстремально холодных или/и засушливых условиях образуются узкие кольца, а при теплых и влажных — широкие. Во время крупных извержений вулканов продукты извержения (в частности, сульфат SO42-) попадают в стратосферу, где могут оставаться до пяти лет. Длительное нахождение в стратосфере аэрозольной/пылевой завесы приводит к снижению солнечной радиации или даже остановке глобальной атмосферной циркуляции. Годичные кольца являются чувствительным индикатором таких изменений. Чтобы подтвердить эту теорию, ученые проанализировали климатические параметры, «записанные» в годичных кольцах деревьев.

В работах проанализированы данные для девяти субарктических и высокогорных районов Северного полушария, из которых выделено семь, где рост деревьев наиболее четко регистрирует изменения температурного режима прилегающих территорий. Примечательно, что четыре из наиболее чувствительных длительных древесно-кольцевых хронологий построены для территории России, и три из них получены в научных центрах Красноярска.

Доктора биологических наук, ведущие научные сотрудники Ольга Чуракова и Александр Кирдянов, доктор исторических наук Владимир Мыглан и доктор биологических наук, академик РАН Евгений Ваганов рассказали, что пики потепления в Северном полушарии приходились на 280-е, 990-е и 1020-е года нашей эры. Этим десятилетиям предшествовали длительные периоды, когда воздействие вулканов было минимально. Установлено, что аномально холодными являются 536, 541 и 542 годы нашей эры. Тогда летняя температура в среднем понижалась на 4°С по сравнению с ее средними значениями за последние 2000 лет. Причиной стало извержение неизвестного вулкана, которое привело к глобальному похолоданию в Северо-Атлантических, Европейских, восточно-Азиатских регионах, включая Сибирь.


Образец древесины лиственницы-долгожителя Larix cajanderi Mayr, очевидца вулканических извержений 536, 541, 1257, 1641 и 1815 гг. н. э. Северо-восток Якутии


Изображение клеточной структуры годичных колец лиственницы с 535 по 541 гг. н. э. с северо-востока Якутии


Изображение клеточной структуры годичных колец лиственницы с 535 по 541 гг. н. э. с северо-востока Якутии

«В аномально холодные годы формировались очень узкие годичные кольца, содержащие всего 1-2 клетки, когда в среднем для этих регионов в обычный год образуется 13 клеток, — пояснила Марина Фонти, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник СФУ. — В высокогорных районах, например на Алтае, после стратосферных вулканических извержений могут формироваться морозобойные кольца — аномальные структуры, повреждения. Это связано с резким снижением летней температуры воздуха и даже выпадением снега в июле».

«Благодаря этим исследованиям нам удалось выявить, что вулканические извержения первого тысячелетия нашей эры оказывали большее воздействие на леса северного полушария, в частности Сибири, по сравнению с современностью», — отметила Ольга Чуракова, доктор биологических наук, ведущий научный сотрудник лаборатории биогеохимии экосистем Института экологии и географии СФУ.

Учёные исследовали атмосферу на горячем Нептуне, которого не должно быть

Команда во главе с астрономом из Канзасского университета собрала данные, полученные с космических телескопов НАСА TESS и Spitzer, чтобы впервые отобразить атмосферу очень необычной экзопланеты, получившей название «горячий Нептун».

Результаты, касающиеся недавно обнаруженной планеты LTT 9779b, были опубликованы в Astrophysical Journal Letters. В статье подробно описывается первая спектральная характеристика атмосферы любой планеты, обнаруженной TESS, первая глобальная температурная карта любой планеты TESS с атмосферой и горячим Нептуном, чей спектр излучения фундаментально отличается от многих более крупных «горячих юпитеров», изученных ранее.

«Впервые мы измерили свет, исходящий от этой планеты, которой не должно быть», — сказал Ян Кроссфилд, доцент кафедры физики и астрономии в Университете Калифорнии и ведущий автор статьи. «Эта планета настолько интенсивно облучена звездой, что ее температура превышает 3000 градусов по Фаренгейту, и ее атмосфера должна была полностью испариться. Тем не менее, наши наблюдения с помощью Spitzer показывают ее атмосферу через инфракрасный свет, который излучает планета».

Хотя LTT 9779b необычен, одно можно сказать наверняка: людям там не очень понравится.

«У этой планеты нет твердой поверхности, и она намного горячее даже Меркурия в нашей Солнечной системе – присутствует не только расплав свинца в атмосфере планеты, но также платина, хром и нержавеющая сталь», — сказал Кроссфилд. «Год на этой планете меньше 24 часов — настолько быстро она вращается вокруг своей звезды. Это довольно экстремальная система».

Горячий Нептун LTT 9779b был обнаружен в прошлом году и стал одной из первых планет размером с Нептун, обнаруженных космической миссией НАСА по поиску планет TESS. Кроссфилд и его соавторы использовали метод, называемый анализом «фазовой кривой», для анализа атмосферного состава экзопланеты.

«Мы измеряем, сколько инфракрасного света испускает планета, когда вращается на 360 градусов вокруг оси», — сказал он. «Инфракрасный свет сообщает температуру чего-либо и то, где находятся более горячие и холодные части этой планеты — на Земле самый жаркий не полдень; самое жаркое время через пару часов после полудня. Но на этой планете на самом деле жарче всего примерно в полдень. Мы видим большую часть инфракрасного света, исходящего из той части планеты, где её звезда находится прямо над головой, и гораздо меньше из других частей планеты».

Показания температуры планеты рассматриваются как способ охарактеризовать её атмосферу.

«Планета намного холоднее, чем мы ожидали, что говорит о том, что она отражает большую часть падающего на нее звездного света, предположительно из-за дневных облаков», — сказал соавтор Николас Коуэн из Института исследований экзопланет (iREx), который помогал в анализе и интерпретации измерений температурной фазовой кривой. «Планета также не переносит много тепла на ночную сторону, но мы думаем, что поглощаемый звездный свет поглощается высоко в атмосфере, откуда энергия быстро излучается обратно в космос».

По словам Кроссфилда, результаты являются лишь первым шагом к новому этапу исследования экзопланет, поскольку изучение атмосфер экзопланет неуклонно продвигается к все меньшим и меньшим планетам.

«Я бы не сказал, что сейчас мы понимаем все об этой планете, но измерили достаточно, чтобы понять, что это будет действительно плодотворным объектом для будущих исследований», — сказал он. «Он уже нацелен для наблюдений с помощью космического телескопа Джеймса Уэбба. Наши измерения пока что показывают то, что мы называем спектральными характеристиками поглощения — и его спектр указывает на угарный газ и/или углекислый газ в атмосфере. Мы начинаем понимать, какие молекулы составляют его атмосферу. То, как выглядит глобальная температурная карта, кое-что нам говорит о том, как ветры распространяют энергию и материалы в атмосфере этой миниатюрной газовой планеты».

«Мы думаем, что редкость обнаружения горячих Нептунов связана с тем, что они недостаточно массивны, чтобы избежать значительного атмосферного испарения и потери массы», — сказал Кроссфилд. «Самые близкие горячие экзопланеты — это либо массивные горячие Юпитеры, либо скалистые планеты, которые давно утратили большую часть своей атмосферы».

Хотя LTT 9779b не подходит для колонизации людьми или другими известными формами жизни, оценка его атмосферы отточит методы, которые когда-нибудь можно будет использовать для поиска более благоприятных планет для жизни.

«Такие большие и горячие планеты, как LTT 9779b, помогают в обучении и показывают, что мы действительно знаем, что делаем, и можем все делать правильно».

Кроссфилд сказал, что еще предстоит проделать большую работу, чтобы лучше понять LTT 9779b и аналогичные горячие Нептуны, еще не обнаруженные.

«Мы хотим продолжить наблюдение с помощью других телескопов, чтобы мы могли ответить на другие вопросы», — сказал он. «Как эта планета может сохранять свою атмосферу? Как она сформировалась? Была ли она изначально больше, но потеряла часть своей первоначальной атмосферы? Если да, то почему её атмосфера — это не просто уменьшенная версия атмосферы сверхгорячих больших экзопланет? А что еще может скрываться в ее атмосфере? »

«Мы обнаружили в её атмосфере окись углерода и то, что постоянная дневная сторона очень горячая, в то время как очень мало тепла передается в ночную сторону», — сказал Бьорн Беннеке из iREx и Университета Монреаля. «Оба открытия делают планету очень интересной целью для будущего детального описания характеристик с помощью JWST. Сейчас мы также планируем гораздо более подробные наблюдения фазовой кривой с помощью NIRISS на JWST».

Найдено сооружение майя для переговоров со сверхъестественной силой

Ученые из Смитсоновского института тропических исследований (STRI), работавшие в Гватемале, обнаружили доказательства ритуального значения классических «парных» майя. Они нашли сооружение, подобных которому никогда ранее в Мезоамерике не находили.

Как сообщает EurekAlert, археологи посетили город Ксултун, где ранее была найдена древняя баня. Она получила название Лос-Сапос. Ученым давно известно, что майя сооружали своего рода парные — их бани по своему принципу действия были предназначены для обильного потоотделения.

Считалось, что эти бани имели религиозное значение. Сюда отправляли и на лечение, приводили рожениц. Однако новое исследование показало, что значение таких сооружений было еще более важным. Дело в том, что баня Лос-Сапос, датируемая ранним классическим периодом (250-550 гг. н.э.) оказалась не похожа ни на одну другую древнюю баню Мезоамерики.

Исследователи пришли к выводу, что это было не просто место для прямого диалога с богами. Майя считали саму эту баню богиней-амфибией. Снаружи возле входа в нее ученые обнаружили изображение этого малоизвестного божества. Богиня изображена сидящей на корточках с ногами, на которых сидят игуаны и тростниковые жабы.

«Никакая другая структура в Мезоамерике — баня или что-то еще — не похожа на это здание, — говорит археолог STRI Эшли Шарп. — Кажется, что когда кто-то входил в переднюю часть этого строения, он считал, что входит в богиню-амфибию, олицетворявшую эту баню».

По словам ведущего автора исследования Мэри Кларк, имя этой богини остается нерасшифрованным, хотя оно написано рядом с изображением. Предварительный анализ надписи позволил ученым предположить, что эта богиня была ответственна за циклы беременности. Связь представлений о рождении детей с фигурами рептилий часто прослеживается у майя классического периода.

Она также отметила, что баня Лос-Сапос активно использовалась сообществом Султун на протяжении примерно 300 лет. Но затем произошло нечто важное и пугающее. Дело в том, что в «дверном проеме» археологи раскопали останки взрослого мужчины, который был похоронен там около 600 года нашей эры.

Анализ показал, что после этого баней никто не пользовался на протяжении еще 300 лет. Лишь через три века после похорон кто-то повторно проник в это сооружение. Интересно, что у этого человека или нескольких людей цель была строго определенная — они раскопали захоронение и унесли с собой часть останков.

Оставшуюся часть они уложили в другое место, а в освободившейся могиле разожгли костер. Впоследствии они неоднократно клали в эту могилу различные подношения богам. В жертву приносились собаки, птицы, тростниковые жабы и игуаны. Нашли в этой яме археологи и останки ребенка, а также многочисленные каменные орудия и керамические черепки.

«Археологи часто находят такие скопления артефактов, которые, вероятно, были посвящены культовым сооружениям, но редко наблюдается столь очевидная связь между артефактами и объектами, — говорит Шарп. — По изображению на внешней стене Лос-Сапоса мы знаем, что это была «парная». Нам выпал редкий случай связать подношения с той ролью, которую данная структура играла в жизни сообщества».

По мнению авторов работы, подношения, вероятно, были попыткой обратиться за помощью к богине, олицетворяющей Лос-Сапос. Более того, это вообще могла быть последняя попытка угодить сверхъестественному существу и предотвратить потерю своих земель, которые были заброшены вскоре после краха майя в 900 году нашей эры.

«Эта сверхъестественная фигура — свирепое воплощение Земли, — заключает Кларк. — Когда она недовольна, то может отомстить или отказать людям в вещах, необходимых для выживания. Подношение в Лос-Сапосе было одновременно попыткой умилостивить эту богиню и актом сопротивления. Мы видим, как они вели переговоры с этой богиней ради своего выживания».

Новые острова и мысы: Арктика меняется до неузнаваемости

Именами известных гидрографов Северного флота названы десять новых островов и мысов в Арктике. Это финал большой работы, которая велась в российской части северной полярной области Земли с начала нулевых и вылилась в ряд крупных географических экспедиций. Какую роль сыграли освободившиеся ото льда острова в определении границ континентального шельфа? И как новые географические объекты помогают лучше понять глобальные климатические процессы?

Арктический лед тает, регион меняется до неузнаваемости. Изучать последствия этого России как стране с самыми протяженными арктическими границами крайне важно. Новые географические объекты были открыты в ходе экспедиций гидрографической службы Северного флота. Их обнаружили в районе острова Северный архипелага Новая Земля. На топографических и навигационных морских картах появились мыс Буланова, мыс Афанасенкова, Адмирала Владимирского, мыс Мамонтова и мыс Мороза, а также ряд островов – Бухмейера, Осокина и остров Кузнецова.

«Наша основная задача была откартографировать все эти географические объекты – то есть, перенести на карты. Гидрографические группы это успешно сделали. Все эти изменения сейчас зафиксированы на картах, доведены до мореплавателей», – говорит начальник отдела гидрографической службы Северного флота, капитан I ранга Алексей Корнис.

Судоходство в этом районе стало более удобным: кораблям гораздо проще прокладывать путь, ориентируясь на конкретные, официальные названия географических объектов. Как объясняют военные моряки, причиной появления новых островов и мысов стало таяние ледников.

«Причина образования этих географических объектов – без сомнения, глобальное потепление, которое выразилось и в уходе ледников. А ледники на Новой Земле отступили на западном побережье порядка 5-7 километров в глубь суши. На восточном побережье Новой Земли – порядка 3-7 километров», – говорит Алексей Корнис.

За географические открытия современности гидрографическая служба Северного флота удостоилась национальной премии. Гидрографы обнаружили в арктической зоне около 40 новых географических объектов. И, похоже, это не предел: только за последние 10 лет в Арктике средние температуры поднялись на три четверти градуса. Потепление здесь происходит в 10 раз быстрее, чем в остальных частях Земли.

Наша страна использует результаты исследования арктических морей для обоснования внешней границы континентального шельфа. По итогам работ будет произведена дополнительная оценка нефтегазоносности обследуемой акватории. По оценкам экспертов, залежи нефти и газа в этих местах могут быть очень большими.

Как общаются самые умные обезьяны в мире?

По расчетам ученых, на сегодняшний день на нашей планете насчитывается около 400 видов обезьян. Многие из них отдаленно напоминают людей, но при этом отличаются размерами, образом жизни и интеллектом. Самыми умными после людей животными считаются обезьяны орангутаны (Pongo). Они очень близки к нам по генетическим признакам и обитают на островах Борнео и Суматра, расположенных на территории Малайзии. На протяжении очень долгого времени ученые наблюдали за поведением этих обезьян и заметили, что они очень умело общаются между собой при помощи жестов. Это значит, что они умеют заводить между собой дружеские и любовные отношения, а также обладают навыками командной работы. Но какие именно жесты они используют и что они обозначают? Давайте узнаем об этом прямо сейчас.

Кто такие орангутаны?

Орангутаны во многом похожи на людей. Рост взрослых самцов обычно достигает 1,5 метров, а масса может составлять около 100 килограмм. Правда самки орангутанов намного ниже и их рост составляет около одного метра при весе 50 килограмм. При этом большинство орангутанов является качками — их мускулатуре можно только позавидовать. Ноги у них короткие, но зато руки длинные и тянутся до лодыжек. Большую часть времени они проводят на деревьях и в этом им помогают ноги с большими пальцами, способными противопоставляться остальным пальцам. За всю историю своего существования они настолько привыкли к жизни на деревьях, что даже воду пьют из листьев или просто слизывают из своей шерсти.


В разговорной речи орангутанов иногда называют «орангутангами» — это нормально и не считается за ошибку

Орангутаны могут есть как растительную пищу, так и насекомых. Обычно они питаются плодами и листьями деревьев, но иногда могут полакомиться жучками, яйцами птиц и даже самими птенцами. Самцы обезьян предпочитают жить поодиночке и встречи друг с другом могут позволить себе только самки. Шотландские биологи наблюдали за такими встречами в трех европейских зоопарках на протяжении 9 месяцев. В основном их интересовало, каким образом орангутаны общаются между собой. Разумеется, у них нет устного языка но, как оказалось, у них очень даже развит язык жестов. В ходе наблюдений ученым удалось насчитать 64 различных жеста, которые используются для достижения 6 социальных целей.

Общение обезьян

В контексте проведенной учеными работы, под термином социальная цель можно понять то, чего обезьяна хочет добиться от другой особи. Совершая различные движения, животные дают своим сородичам понять, что им от них нужно. Ученые заметили у обезьян регулярно используемые жесты и разделили их на шесть категорий по типу социальной цели. Итак, обезьяны используют различные жесты, чтобы:

  • предложить сородичу совершить какое-либо действие вместе;
  • попросить принести какой-либо предмет;
  • попросить другую особь проводить его до какого-либо места;
  • попросить поделиться едой или инструментом;
  • выразить желание присоединиться к другой особи;
  • попросить перестать совершать действие.

Среди всех жестов, исследователям особенно сильно запомнились несколько. Очень часто орангутаны размещают предметы на своей голове и тем самым показывают, что они хотят поиграть. Чтобы попросить другую особь следовать за ним, орангутан обнимает его и тянет за руку. Если обезьяна хочет, чтобы сородич прекратил выполнять какое-либо действие, она слегка нажимает на его руку. Если тот игнорирует просьбу, она может нажать сильнее, демонстрируя свою настойчивость.


Объятия у орангутанов — обычное явление

Если смотреть на все это стороны, орангутаны действительно во многом ведут себя как люди. Наверное, у многих в жизни бывали моменты, когда хотелось усмирить своего друга и родственника. Иногда попросить этого словами невозможно и именно в эти моменты на помощь приходит язык жестов. И когда нужно осторожно попросить человека замолчать, некоторые люди просто аккуратно кладут свою руку на плечо или руку близкого человека. Примерно то же самое происходит и у обезьян.

Copy Protected by Chetan's WP-Copyprotect.
Рейтинг@Mail.ru Яндекс.Метрика Рейтинг SunHome.ru Твоя Йога