Демографический взрыв жуков-лубоедов на западе Канады способен в скором времени превратить горные леса этого региона из небольшого, но стабильно работающего капкана для углекислого газа в громадный источник выбросов СО2 в атмосферу. К таким выводам пришли экологи из Министерства природных ресурсов Канады. Статья, описывающая масштабы бедствия, опубликована в сегодняшнем номере Nature.
Причиной небывалого нашествия жуков, предпочитающих лакомиться древесиной горных сосен, ученые считают все усугубляющееся потепление климата из-за антропогенных выбросов углекислого газа в атмосферу. Теплые климатические условия позволили этому виду насекомых буквально за пару лет освоиться в северных широтах, прежде бывших слишком холодными и непригодными для их жизни.
Теперь огромные лесные массивы канадской провинции Британская Колумбия бессильно стоят перед угрозой уничтожения.
Тем любопытнее аспект исследования, которое провел Вернер Курц и его коллеги. Прежде всего, их интересовала динамика поглощения и высвобождения углекислого газа в результате фотосинтетической работы хвойных деревьев и выделения этого газа в ходе поедания отмершей древесины их погибших под натиском жуков собратьев.
Ученые полагают, что угрожающе масштабное нашествие «лесной саранчи» способно повлиять на баланс углекислого газа в атмосфере ничуть не меньше, чем лесные пожары, и должно быть принято во внимание при построении моделей климатических изменений в будущем.
skin: article/incut(default)
data:
{
"_essence": "test",
"incutNum": 3,
"pic_fsize": "56625",
"picsrc": "Виновник надвигающегося бедствия - крохотный Dendroctonus ponderosae - размерами не превосходит рисового зёрнышка.//Doug Linton, Natural Resources Canada",
"repl": "<3>:{{incut3()}}",
"uid": "_uid_2705041_i_3"
}
Вспышки популяций жуков-лубоедов – явление достаточно регулярное для американских хвойных лесов. Тем не менее, массовая гибель деревьев, приводящая к снижению количеств поглощаемого СО2, и последующая стадия гниения с выделением двуокиси углерода прежде не рассматривалась климатологами как фактор глобального потепления.
Нынешнее распространение насекомых, по мнению Курца, на порядок превосходит все предыдущие и грозит самыми серьезными экологическими последствиями.
Этот алгоритм получил свое наименование от рулетки казино Монте-Карло поскольку именно рулетка является одним из самых известных и наглядных генераторов случайных чисел. Случайность многих природных явлений не позволяет нам вывести какие либо описательные закономерности, оставляя лишь возможность утверждать то или иное событие как имеющее определенную вероятность.
В настоящее время под методом Монте-Карло подразумевают большую группу численных методов, основанных на многократной реализации того или иного события. Метод используется для решения задач в областях физики, математики, экономики, оптимизации, теории управления и многих других.
Метод Монте-Карло позволяет получить информацию о выборочном распределении в случаях, когда обычная теория выборочных распределений оказывается бессильной. Распространение метода во многом обязано увеличению мощности ЭВМ в последние десятилетия, хотя сам метод был научно обоснован еще в 30-х годах. Компьютер в данном случае использует процедуру генерации псевдослучайных чисел для имитации данных из изучаемой генеральной совокупности, после чего следует процедура анализа получаемых данных, на основе которых проводятся повторные итерации.
В итоге ученые пересчитали влияние всех процессов на баланс между поглощением и выбросом миллионов тонн углерода в форме углекислого газа.
Оказалось, что активность лубоедов в грядущие несколько лет приведет к выбросам углекислого газа, более чем пятикратно превышающим его поглощение пока еще живыми деревьями.
В течение нескольких лет ежегодно канадские леса будут выбрасывать в атмосферу около двадцати миллионов тонн углерода в форме СО2. Если же сохранить масштабы вырубки деревьев на современном уровне, то картина станет еще безрадостней.
skin: article/incut(default)
data:
{
"_essence": "test",
"incutNum": 2,
"pic_fsize": "59704",
"picsrc": "Баланс между выбросом (-) и поглощением (+) CO2 в зависимости отреализации различных сценариев уничтожения деревьев.//Canadian Forest Service",
"repl": "<2>:{{incut2()}}",
"uid": "_uid_2705041_i_2"
}
Более того, такой прирост углекислого газа вполне способен повлиять на глобальную среднегодовую температуру и привести к распространению в северных широтах еще большего количества опасных насекомых вредителей. К ним, в первую очередь, относятся гусеницы, излюбленным лакомством которых являются молодые хвойные побеги и почки деревьев.
Предложив модель оценки баланса углерода в ходе таких массовых демографических взрывов насекомых, ученые не стали давать советов, как с ним можно справиться.
Впрочем, они отмечают, что далеко не все вырубленные человеком деревья идут на дрова и вылетают в трубу в виде СО2. Большая часть их продолжает хранить законсервированный в форме целлюлозы углерод, становясь мебелью, отделочными материалами, музыкальными инструментами и так далее. Возможно, нашу атмосферу еще можно спасти, пустив весь канадский лесной массив на доски и стружку для ДСП.
