Эффективность мер по защите озонового слоя впервые подтвердили экспериментально
Климатологи из NASA впервые экспериментально подтвердили эффективность Монреальского протокола, принятого в 1985 году для защиты озонового слоя в атмосфере Земли. С помощью прямых измерений химического состава атмосферы над Антарктидой удалось установить, что уменьшение концентрации галогенсодержащих газов приводит к снижению скорости роста озоновой дыры, пишут ученые в Geophysical Research Letters.
В 70-е годы XX века в атмосфере над Антарктидой впервые была обнаружена довольно большая озоновая дыра — область истощенного озонового слоя, которая с тех пор постоянно увеличивалась в размерах. Сейчас антарктическая озоновая дыра занимает около 20 миллионов квадратных километров. Наличие озоновых дыр в атмосфере приводит к увеличению потока ультрафиолетового излучения, попадающего на Землю, и опасно как для человека, так и для флоры и фауны Земли. Поэтому, чтобы восстановить озоновый слой или хотя бы замедлить рост озоновой дыры, в 1985 году был подписан Монреальский протокол, который регулирует выброс наиболее опасных для атмосферного озона веществ, в первую очередь хлорфторуглеродов и некоторых других галогенпроизводных углеводородов. Ученые из NASA уже отмечали, что в последние годы площадь озоновой дыры над Антарктидой сокращается, однако в первую очередь это связывали со значительным увеличением температуры в Южном полушарии Земли, при этом эффективность мер по снижению антропогенного влияния на озоновый слой экспериментально подтверждена не была.
Американским климатологам Сьюзан Стрэн (Susan E. Strahan) и Энн Дагласc (Anne R. Douglass) из NASA впервые удалось связать уменьшение размеров антарктической озоновой дыры с изменением химического состава атмосферы. Ученые проанализировали данные о химическом составе атмосферы над Антарктидой, полученные с помощью микроволнового сканирования атмосферного лимба. Такие измерения позволили получить информацию о концентрации в атмосфере озона (O3), закиси азота (N2O) и хлороводорода (HCl). По измерениям концентрации озона авторы работы определили степень истощения озонового слоя, а по отношению концентраций закиси азота и хлороводорода — падение относительного уровня хлорсодержащих газов в атмосфере. Чтобы снизить возможную ошибку, связанную с климатическими колебания, концентрации оценивались по усредненным значениям за три года.
Оказалось, что средний уровень хлороводорода атмосфере над Антарктидой с 2006 по 2015 год упал примерно на 220 триллионных долей. То есть в среднем за один год концентрация хлора уменьшалась примерно на 25 триллионных долей, что составляет около 0,8 процента.
В это же время наблюдалось и заметное снижение скорости уменьшения концентрации озона в атмосфере. Ученым удалось показать однозначную корреляцию между концентрациями хлороводорода и озона в атмосфере: с 2006 по 2010 год концентрация хлора и скорость истощения озонового слоя синхронно падали, после чего наблюдался период стабильной концентрации озона и хлора, а с 2013 концентрация хлора и скорость потери озона медленно росли, но тоже синхронно. Для подтверждения экспериментальных наблюдений, ученые также провели компьютерное моделирование подобной системы.
По словам авторов работы, их результаты однозначно говорят о том, что Монреальский протокол 1985 года эффективно работает, и именно снижение выбросов галогенсодержащих газов в атмосферу приводит к восстановлению озонового слоя в атмосфере Земли. Ученые отмечают, что время жизни галогенсодержащих газов, опасных для озонового слоя, составляет около 50 — 100 лет, поэтому не стоит ожидать полного исчезновения озоновой дыры над Антарктидой раньше 2060 года.
Стоит отметить, что выброс не всех опасных для озонового слоя газов регламентирован Монреальским протоколом. В частности, недавно обнаружилось, что опасность представляют дихлорметан и дихлорэтан — вещества, которые образуются в результате работы легкой и пищевой промышленности.
Александр Дубов
Предки этих видов разошлись около 6,7 миллиона лет назад
Бразильские зоологи идентифицировали необычного хищника, который попал в ветеринарную клинику в городе Вакария в 2021 году. Оказалось, что это межродовой гибрид домашней собаки и парагвайской лисицы — видов, предки которых разошлись 6,7 миллиона лет назад. Это первый пример гибридизации между собаками и дикими южноамериканскими псовыми. Как отмечается в статье для журнала Animals, скрещивание домашних собак с парагвайскими лисицами не сулит последним ничего хорошего: проникновение собачьих генов в дикую популяцию вида снизит ее приспособленность. Два года назад ветеринары из бразильского города Вакария в штате Риу-Гранди-ду-Сул встретились с очень необычным пациентом. В ветеринарную клинику Федерального университета штата поступила самка хищника из семейства псовых, которая была сбита автомобилем. Врачам так и не удалось определить его видовую принадлежность. В Риу-Гранди-ду-Сул обитает четыре вида диких псовых из клады Cerdocyonina: кустарниковая собака (Speothos venaticus), гривистый волк (Chrysocyon brachyurus), майконг (Cerdocyon thous) и парагвайская лисица (Lycalopex gymnocercus) (которая не родственна лисицам из рода Vulpes). На двух первых зверь из Вакарии не похож совсем, а двух последних напоминает формой тела, но отличается от них очень темной окраской с редкими белыми волосками. Благодаря лечению животное пошло на поправку и полностью выздоровело. Более того, если изначально самка вела себя по отношению к людям настороженно, то с течением времени постепенно начала им доверять. После выздоровления зверя перевели в природоохранный центр в городе Санта-Мария, где он в прошлом году скончался по неизвестным причинам. Команда зоологов под руководством Рафаэля Кречмера (Rafael Kretschmer) из Федерального университета в Пелотасе предположила, что странное животное из Вакарии может быть гибридом домашней собаки (Canis (lupus) familiaris) и одного из местных видов диких псовых. Чтобы проверить эту идею, исследователи еще при жизни самки взяли у нее образцы кожи и крови, провели молекулярно-генетический анализ и сравнили полученные результаты с данными о гривистых волках, майконгах и парагвайских лисицах. Кустарниковых собак в выборку не включили — хотя этот вид и встречается в штате Риу-Гранди-ду-Сул, в окрестностях Вакарии он отсутствует. Кречмер с соавторами выяснили, что у загадочного хищника 76 хромосом. Это соответствовало предположению о том, что он является гибридом первого поколения между домашней собакой (у нее 78 хромосом) и майконгом или парагвайской лисицей (у них по 74 хромосомы). Анализ участка митохондриального гена цитохромоксидазы I показал, что матерью самки была парагвайская лисица. А на четырех фрагментах ядерной ДНК исследователи обнаружили несколько участков, где одно азотистое основания из пары было унаследовано от домашней собаки, а второе — от парагвайской лисицы. Таким образом, хищник, который поступил в ветеринарную клинику Вакарии, был гибридом между самцом домашней собаки и самкой парагвайской лисицы. От отца зверь унаследовал темную окраску: по крайней мере среди 1112 изображений парагвайских лисиц из базы данных iNaturalist исследователи не обнаружили ни одного, где была бы запечатлена особь с таким же темным мехом. По словам Кречмера и его коллег, это первый пример гибридизации домашних собак с дикими южноамериканскими псовыми. Ранее были известны лишь гибриды собак с представителями того же рода, например, волками (Canis lupus), койотами (C. latrans) и обыкновенными шакалами (C. aureus). Домашняя собака и парагвайская лисица относятся к разным родам, а их предки разошлись около 6,7 миллиона лет назад. Тем не менее, это не помешало скрещиванию двух видов и появлению жизнеспособного потомства. Возможно, гибридная самка и сама смогла бы родить детенышей от одного из родительских видов, однако во время лечения ее стерилизовали. Кроме того, авторы не исключают, что в природе живут и другие гибриды между домашними собаками и парагвайскими лисицами. Скорее всего, появление необычного гибрида по крайней мере отчасти связано с человеческой деятельностью. Большинство природных экосистем в штате Риу-Гранди-ду-Сул заменены пахотными землями и пастбищами. Парагвайские лисицы неплохо приспособились к жизни в таких условиях — однако по соседству с людьми они чаще встречаются с собаками, что повышает вероятность гибридизации между двумя этими видами. В результате в популяцию лисиц попадают собачьи гены, которые снижают их приспособленность. В качестве примера можно привести гены темной окраски, делающие гибридных животных более заметными для хищников и добычи. Кроме того, тесное общение диких южноамериканских псовых с домашними собаками может привести к тому, что они начнут заражаться собачьими болезнями и паразитами. Если вам интересны дикие псовые, пройдите наш тест «Десять шакалов из десяти». В нем нужно по фотографиям отличить шакалов от других представителей семейства. По мере прохождения теста вопросы становятся сложнее, а изображения — шакальнее.