МУРАХИ ПРОТИ ГЛОБАЛЬНОГО ПОТЕПЛІННЯ

Мурахи є одними із найбільш потужних біоаґентів, що прискорюють перетворення силікатів на карбонати з поглинанням парникового газу - двоокису вуглецю. Джерело ілюстрації: http://www.navajonature.org

Андрій М. ЗАМОРОКА

Злободенна тема глобальних змін клімату на Землі з кожним новим дослідженням розкриває нові і нові механізми біосферної регуляції вуглекислого газу у атмосфері. Не винятком стало одне із найсвіжіших досліджень, яке виявило, що мурашині колонії здатні поглинати вуглекислий газ, перетворюючи його на нерозчинні мінерали. Автор дослідження настільки захопився своїм відкриттям, що береться стверджувати, буцімто еволюційний вибух розмаїття мурах близько 30-ти мільйоноліть тому і призвів до початку ери льодовикових періодів…

Гарячі дебати прихильників і противників людської причетності до глобального потепління, аж ніяким чином не спростовують самого факту кліматичних змін. Щоправда, візії причин цього явища у обох сторін є діаметрально протилежними. Одначе, попри затяжні дискусії маємо неспростовні факти і збільшення концентрації вуглекислого газу в атмосфері Землі з 0,03% до 0,04%, і коливання (і ріст, і спад – авт.) середньорічних температур тропосфери, і танення льодовиків Ґренландії та Полярному океані, і механізми поглинання цього газу біосферою, і тому подібне. Про більшість цих фактів “Станіславівський натураліст” писав і ще неодноразово писатиме, в міру з’яви нових наукових даних. Власне, дослідження, про яке мова піде далі, належить до низки фактів, що земна біосфера здатна дуже добре регулювати концентрацію парникових газів забезпечуючи свою стабільність (так і до гіпотези Геї недалеко – авт.).

Кілька десятиліть поспіль екологи вивчають вплив мурашиних колоній на екосистеми. Вчені виявили цілу низку фактів такого впливу, наприклад, накопичення різних хімічних елементів – кальцію, калію, нітроґену, фосфору тощо; зміни структури ґрунту, його родючості, зволоження, аерації, поширення видів рослин і тварин та інше. Мурахи здатні настільки кардинально перебудовувати екосистеми, що для їх екологічної ролі впроваджено спеціальний термін – ґеоінженери або ж екосистемові інженери. Разом з мурахами, до цієї екологічної групи втрапили також дощові хробаки і терміти (про роль останніх Ст.Нат. уже розповідав тут ред.).

Мурахи здатні накопичувати окремі хімічні сполуки у спорудах своїх мурашників. Джерело ілюстрації: http://myrmecos.wordpress.com

Власне, ще понад тридцять років тому дослідники виявили, що концентрація вапняку у спорудах колоній мурах є значно вищою, ніж у довколишньому ґрунті. Звідки береться надлишок вапняку у колоніях – це ще питання, з однієї сторони джерелом карбону, найпевніше виступає вуглекислий газ, кальцію – природні мінерали польові шпати, і зокрема плаґіоклаз. Саме роль біологічних аґентів у перетворенні шпатів у вапняки й було метою чвертьстолітнього дослідження, яке нещодавно опубліковане у журналі “Ґеологія” (“Geology”). Це дослідження дало доволі несподіваний результат – мурахи виявились найбільш ефективними орґанізмами у процесах вивітрювання польових шпатів, а також маґніємістких олівінів.

Польовий експеримент, чудово змодельований Робертом І. Дорном – автором статті – 25 років тому, включав трансплантацію на дослідних ділянках ємностей із піскоподібним базальтом із природним вмістом плаґіоклазу та олівіну. Вміст обох мінералів попередньо було визначено. Базальт поміщався у свердловини на глибину півметра у мурашники, термітники, лісовий дерен та оголений ґрунт, а контроль – у пластикову трубку, куди вільно потрапляла дощівка, але не макроорґанізми. Частину матеріалу для аналізу дослідник забирав що п’ять років, встановлюючи концентрації новоутворених вапняку та доломіту і наявних до того плаґіоклазу та олівіну.

Напівпустелі гір Санта Каталіна у Аризоні були одним із місць проведення експерименту. Джерело ілюстрації: http://visionarywild.com

У ході експерименту вдалось встановити, що швидкість розкладу плаґіоклазу та олівіну у базальтовому піску під дією орґанізмів лісового дерну збільшилась у 11-43 рази в порівнянні із контролем (нагадаю: пластикова трубка – авт.), а під дією мурах – у 98-277 разів для плаґіоклазу та у 76-335 разів – для олівіну. Загалом, мурахи виявились у 3-10 разів ефективнішими біоаґентами з розкладу силікатних порід (така хімічна природа плаґіоклазу і олівіну – авт.), ніж дерева, що ростуть поруч. Разом з тим, у цьому відношенні, мурахи у 5 разів є ефективнішими, ніж терміти, і у 50-100 разів, ніж оголений ґрунт.

Чапараль у горах Пало Дуро, Техас, - це ще одне із місць проведення експерименту. Джерело ілюстрації: http://aoxoa.co

Тепер, повертаючись до проблеми кліматичних змін, джерелом карбону для процесу вивітрювання і плаґіоклазу, і олівіну є, так званий, парниковий газ – диоксид вуглецю, він же вуглекислий газ, що міститься у атмосфері. Завдяки реакції Юрі, карбон заміщує силіцій (кремній – авт.) у шпатах та олівінах, перетворюючи їх на вапняки та доломіти. Таким чином, газ перетворюється на твердий мінерал, що на дуже тривалий час випадає із біоґеохімічних циклів біосфери. Ці хімічні перетворення є дуже повільними і можуть виконувати регуляторну роль лише у довгострокових перспективах, які вимірюються мільйоноліттями. Однак, виявлення факту біологічного прискорення процесів вивітрювання силікатів і перетворення їх у карбонати, дає ключ до розуміння процесів реакції біосфери на антропоґенну емісію карбону – його поглинають не лише зелені рослини, а й соціальні комахи – мурахи і терміти. Збільшення концентрації вуглекислого газу призводить до інтенсифікації фотосинтезу у планетарних масштабах, та більшого накопичення рослинної біомаси, яка є їжею для різноманітних тварин, і мурах з термітами в тому числі. Достаток їжі веде до росту чисельності популяцій останніх, збільшення розмірів і кількості колоній, а від так і до збільшення обсягів вуглекислого газу перетворених на мінерал – це зворотній позитивний зв’язок. Тобто, мурахи є одним із природних механізмів, що забезпечує сповільнення процесів глобального потепління…

Слідкуйте за публікаціями Станіславівського натураліста у соціальних мережах: Facebook, Вконтакті та Livejournal

admin Written by:

3 Comments

  1. Липень 29, 2014
    Reply

    Прошу дуже, Маріє! Помилку виправлю.

  2. Серпень 15, 2014
    Reply

    Класно

Напишіть відгук

Ваша пошт@ не публікуватиметься. Обов’язкові поля позначені *