Насекомые, наша еда и шестое массовое вымирание: какая между всем этим связь?
Ботаники опасаются, что от выбросов углекислого газа насекомые начнут выедать растительность, а энтомологи считают, что растения, напротив, станут «скупее» к насекомым
Одни ученые сообщают, что от антропогенных выбросов СО2 качество человеческой еды падает и вскоре миллионы землян начнут из-за этого болеть, а часть умрет. Другие списывают на то же явление массовое вымирание насекомых. Третьи утверждают, что насекомые, наоборот, жиреют на беде с углекислым газом – уничтожая растения. Иные же уверены, что все это означает шестое массовое вымирание. Однако новая работа американских исследователей способна слегка охладить горячие головы. Похоже, никакие насекомые нигде не вымирают, растения стремительно наращивают массу, а люди от всего этого как минимум ничего не потеряют – а то и приобретут. Попробуем разобраться, что происходит с шестым массовым вымиранием на нашей планете на самом деле.
Пищевая катастрофа людей?
Как мы помним со школы, шесть молекул СО2 плюс вода дают шесть молекул сахара – и именно из этого источника, фотосинтетической реакции, появляется практически вся наша еда. Даже животные белки и жиры появляются за счет переработки гетеротрофными организмами продуктов фотосинтеза их растительной пищи. Однако за последние 250 лет «питание» растений резко изменилось: в воздухе теперь не 280, а 417 частей углекислого газа на миллион – рост в полтора раза за короткое время. Последний раз такое содержание этого газа в атмосфере надолго устанавливалось как минимум сотни тысяч лет назад.
Поскольку подавляющее большинство биомассы растения получают именно из углекислого газа и воды, то полуторакратный скачок концентрации их главной «пищи» в воздухе вокруг не мог не вызвать изменений в растительном мире. Насчет количественных последствий перемен такого рода идут споры: одни ученые считают, что только в XX веке выбросы СО2 дали прирост общей наземной биомассы в 19%.
Другие отмечают, что общий вес антропогенного прироста биомассы на планете в прошлом веке был близок к 30%, а достоверно отделить влияние антропогенного углекислого газа от других факторов (внос азотных удобрений) вообще трудно, поэтому влияние выбросов главного парникового газа в атмосферу может быть выше 19%. Но даже если верна только эта цифра, то каждый шестой грамм зеленой массы вокруг нас – результат загрязнения атмосферы цивилизацией, и это несколько неожиданный вывод.
Однако кроме количества, есть еще качество. Эксперименты показывают: при повышенном СО2 растения меньше нуждаются не только в воде, но и в азоте, цинке и различных микроэлементах. Абсолютное потребление всего этого растением не падает, а то и растет, но поскольку общая биомасса его заметно увеличивается, то удельное содержание азота и прочего на единицу массы растения падает.
Это вызывало серьезные опасения за здоровье граждан из наиболее бедных стран. Не факт, что они возьмут и начнут есть вместо одного килограмма риса 1,2 килограмма в сутки – только потому, что этот самый рис при повышенном СО2 стал давать больший урожай с гектара. А если потреблять столько же риса, сколько и раньше, то количество поступающих в организм микроэлементов должно упасть.
Правда, скептики указывают: содержание микроэлементов в мясе все равно останется тем же, а в животной пище азота и многих микроэлементов побольше, чем в растительной. Как известно, потребление мяса в мире бурно растет, особенно быстро – в самых бедных регионах (Африка, тропическая Азия). Выходит, для людей катастрофы не будет: они просто начнут есть больше мяса – точнее, продолжат наращивать его потребление.
Умирающие от голода насекомые?
Однако главные потребители растительной пищи на планете не мы: насекомые поглощают ее несопоставимо больше. Что с ними будет при снижении содержания азота и микроэлементов в пище?
На этот счет сложились сразу две точки зрения. Согласно тем ученым, что занимаются растениями, рост концентрации СО2 и потепление климата приведут к резкой активизации поедания зеленой биомассы травоядными насекомыми. Последних такие исследователи часто обозначают просто как «вредители растений». В итоге, заключают они, вредители начнут съедать урожаи на корню, что вызовет неурожаи и голод.
Несложно догадаться, что энтомологи видят ситуацию ровно наоборот. Они массово пишут, что «менее питательные» из-за повышенного углекислого газа растения станут худшей пищей для насекомых, отчего те начнут резко снижать численность и вымирать. Вроде бы за этим стоят конкретные примеры: согласно некоторым работам, численность отдельных видов насекомых год за годом сокращается. Например, численность кузнечиков в США падает, и сила этого падения обратно пропорциональна скорости роста концентрации СО2 в воздухе. К тому же по пока не вполне ясным причинам целый ряд видов деревьев при повышенном углекислом газе меньше страдают от насекомых-вредителей – видимо, им проще вырабатывать отпугивающие их вещества.
Авторы таких гипотез делают вывод: в мире идет вымирание насекомых. Между тем именно на них приходится большинство видов многоклеточных на нашей планете, так что речь идет об огромной угрозе биоразнообразию. Когда процесс вымирания завершится, вымрут и многие виды птиц, и иные насекомоядные.
На вид обе гипотезы логичны, но интуитивно кажется, что они не могут быть верны одновременно. Какая же ближе к истине?