Учени създадоха истинска „машина на времето“, която показва колко бързо се губи биоразнообразието

Как повишаващите се температури, замърсяването и други промени в околната среда влияят на биоразнообразието? За да разберат, учените разработиха „машина на времето“. Не летене в бъдещето, а поглед към миналото. Това, което видяха, не беше успокоително.

Германски и британски учени използваха утайки от дъното на езеро в Дания, за да създадат така наречената машина на времето. Това доведе до създаването на стогодишна библиотека, съдържаща цялата информация за биоразнообразието, химическото замърсяване и изменението на климата.

Перфектно изживяване
Промените в качеството на водата в това езеро са добре записани от дълго време, което го прави идеален естествен експеримент за тестване на машината на времето за биоразнообразие. Седиментите ясно показват какво се е променило в езерото с течение на времето от чистата, девствена среда в началото на Индустриалната революция до настоящето.

Изследователи Използван генетичен материал Оставен в седименти от животни, растения и бактерии, за да картографира цялата сладководна общност. С помощта на изкуствен интелект те анализираха информацията заедно с данните за климата и замърсяването, за да разберат как да обяснят огромната загуба на видове в езерото.

Върнете се назад във времето
„Взехме утайка от дъното на езерото и използвахме биологичните данни в утайката като машина на времето, позволявайки ни да се върнем назад във времето, за да нарисуваме подробна картина на биоразнообразието през миналия век с едногодишна резолюция.“ Чрез комбиниране на биологични данни, нива на замърсяване и данни за изменението на климата, успяхме да идентифицираме факторите, които имат най-голямо въздействие върху биоразнообразието“, обяснява водещият изследовател Луиза Орсини от Калифорнийския университет. Университет на Бирмингам.

Изследването има за цел да защити биоразнообразието. „Не е реалистично обаче да защитим всеки вид, без да засегнем живота на хората, но с помощта на изкуствения интелект можем да дадем приоритет на опазването на видове, които са особено полезни за екосистемата. В същото време можем да идентифицираме най-големите замърсители и засилване на регулирането за борба с емисиите на химикали, които имат най-голямо въздействие.“ „Биоразнообразието поддържа много екосистеми, от които всички ние се възползваме“, каза изследователят. „Това не само може да ни помогне да запазим биоразнообразието, което все още съществува, но може също така да насърчи неговото възстановяване.”

Все още се възстановява
Пестицидите, като инсектициди и фунгициди, съчетани с повишаване на температурата с 1,2 до 1,5 градуса по Целзий, са причинили най-големи щети на биоразнообразието. Забележително е, че ДНК, открита в седименти, показва, че езерото е започнало да се възстановява през последните 20 години. Качеството на водата се е подобрило, тъй като земята около езерото се използва по-малко за селско стопанство. Биоразнообразието обаче все още е далеч от предишното си ниво.

„Загубата на биоразнообразие, причинена от замърсяването и повишаването на температурата на водата, може да бъде необратима. Видовете, които са били открити в езерото преди сто години, но сега са изчезнали, няма да се върнат всички. Невъзможно е езерото да се върне в първоначалното му състояние, дори ако сега има известно възстановяване.” Това изследване показва, че ако не успеем да защитим биоразнообразието, може да загубим голяма част от него завинаги.

Предсказвайте бъдещето
Но машината на времето на изследователите може също да помогне за предсказване на бъдещето. „Като се учим от миналото, нашите модели могат да помогнат за прогнозиране на потенциалната загуба на биоразнообразие, ако продължим както правим сега или преминем към други климатични сценарии. Демонстрирахме стойността на базираните на изкуствен интелект подходи за тълкуване на минали загуби на биоразнообразие. Като нов данните станат достъпни, AI моделите могат допълнително да подобрят нашите прогнози Университет на Бирмингам.

Това изследване всъщност беше експеримент за тестване на „машина на времето“. Сега, след като се оказа успешен, изследователите искат да проучат повече езера в Англия и Уелс. По този начин те могат да видят дали се появяват модели и дали замърсяването и изменението на климата имат подобно въздействие върху биоразнообразието на езерата навсякъде.