Во многих реках Европы всё большую угрозу представляет незаметный, но крайне разрушительный чужеродный вид — китайский мохнаторукий краб (Eriocheir sinensis). Как сообщает Econews, этот выходец из Восточной Азии уже настолько широко распространился, что специалисты относят его к числу самых вредоносных инвазивных животных в мире. Особенно уязвимыми перед его нашествием оказались городские водоёмы Европы.

Распознать этого краба несложно: его клешни покрыты густыми коричневыми волосками, из-за чего они напоминают шерстяные перчатки. Родиной вида считаются эстуарии у Жёлтого моря. Большую часть жизни краб проводит в пресной воде, а затем мигрирует вниз по течению — в солоноватые воды, где размножается.

Именно такой жизненный цикл делает его особенно опасным для новых территорий: краб легко осваивает самые разные водные среды — от речных систем и каналов до оживлённых портовых зон.

По мнению исследователей, в Европу этот вид проник благодаря международной торговле. Личинки и молодые особи могли переноситься в балластных водах судов, а взрослых крабов завозили для продовольственных рынков и даже аквариумной торговли.

После попадания в новую среду краб распространяется стремительно. Он активно осваивает реки и каналы, а при необходимости способен даже передвигаться по суше, преодолевая препятствия вроде плотин.

Дополнительное преимущество вида — его удивительная выносливость. Взрослые особи переносят загрязнённую воду, перепады температуры и различный уровень солёности. Это позволяет им выживать почти в любых условиях — под промышленными причалами, в пригородных дренажных каналах и на сельских поймах.

Главную угрозу представляют не столько сами крабы, сколько их поведение. Они роют длинные норы в мягких берегах, иногда до полуметра длиной. Со временем множество таких подкопов ослабляет дамбы, берегоукрепления и стенки каналов.

Эксперты сравнивают этот эффект с работой термитов в деревянном доме: отдельные повреждения кажутся небольшими, но в совокупности они могут привести к серьёзным разрушениям. В Нидерландах, например, уже предупреждают, что активность крабов может вызывать эрозию берегов и даже ставить под угрозу защитные сооружения от наводнений, а также соседние сельскохозяйственные земли.

Проблемы возникают не только на берегах. Инженеры всё чаще сталкиваются с мохнаторуким крабом в трубопроводах, насосных станциях и очистных сооружениях.

Так, в нижнем течении Темзы крабы массово скапливались на входных решётках электростанций и других объектов. В Нидерландах они засоряют оборудование очистных систем, из-за чего операторам приходится чаще проводить промывку и тратить больше средств на обслуживание. В конечном счёте эти расходы ложатся и на потребителей воды.

С экологической точки зрения этот вид ведёт себя как агрессивный и крайне приспособляемый захватчик. Он питается практически всем, что находит: водорослями, водными растениями, беспозвоночными, а также икрой рыб. Кроме того, он вытесняет местных крабов и раков, конкурируя с ними за пищу и укрытия.

Опасность усугубляется невероятной плодовитостью. В Темзе, например, была обнаружена самка с кладкой примерно в миллион яиц. На фоне стремительного роста популяции становится очевидно, что местным видам всё труднее выдерживать такое давление.

По некоторым оценкам в Германии, совокупный экономический ущерб от распространения этого краба уже достиг около 80 миллионов евро. В эту сумму входят потери рыболовства, повреждение оборудования и расходы на очистку водозаборных систем.

Учёные обратили внимание на одну особенность, которая может стать инструментом борьбы: этого краба едят люди.

В Китае мохнаторукий краб считается сезонным деликатесом, а в Европе его уже вылавливают для экспорта и продажи в общинах выходцев из Азии. Поэтому некоторые специалисты предлагают использовать регулируемый промысел как способ сдерживания численности популяции.

По мнению зоологов и экспертов Музея естествознания, если в таких реках, как Темза, популяция уже достигла значительных размеров, то контролируемый вылов мог бы одновременно сокращать число крабов и приносить доход местным рыбакам.

Однако санитарные службы предупреждают: употребление этих крабов в пищу требует осторожности. Например, в Канаде власти отмечают, что сырые или плохо приготовленные крабы могут быть опасны. Поэтому к продаже и употреблению должны допускаться только полностью приготовленные особи из официально разрешённых зон вылова.

Учёные подчёркивают: одного лишь промысла недостаточно, чтобы остановить распространение вида. Поэтому параллельно предпринимаются меры, направленные на то, чтобы не допустить проникновения краба в новые регионы, где его популяция ещё не успела закрепиться.

История китайского мохнаторукого краба показывает, насколько серьёзными могут быть последствия появления даже небольшого чужеродного вида в чужой экосистеме. И чем дольше Европа будет медлить с системной реакцией, тем дороже ей обойдётся борьба с этим тихим, но крайне разрушительным захватчиком.

Источник: Econews

Исследователи обнаружили, что растительный покров Земли постепенно меняет своё глобальное распределение. Согласно работе учёных Лейпцигского университета, опубликованной в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, центр сезонного роста растительности на планете за последние десятилетия медленно смещается на северо-восток.

Учёные пришли к этому выводу после анализа спутниковых снимков, которые фиксировали изменения зелёного покрова Земли на протяжении многих лет. Полученные данные показывают, что глобальная растительность активно реагирует на изменения окружающей среды и постепенно адаптируется к новым условиям.

Как движется «зелёная волна»

Каждый год растительность планеты формирует сезонную волну роста. Летом её центр перемещается в северное полушарие, а зимой — обратно к югу.

Например:

• в середине июля центр сезонного роста находится недалеко от Исландии;
• в конце февраля — начале марта он смещается к побережью Либерии в Западной Африке.

Эта траектория повторяется ежегодно, однако учёные заметили, что со временем она постепенно изменяется.

Как учёные «взвесили» растительность планеты

Чтобы сравнить данные за разные годы, исследователи использовали метод, который условно можно назвать «взвешиванием» растительности.

Регионы с более густой листвой считались «более тяжёлыми», что позволило вычислить центр массы растительности для каждого дня наблюдений.

Профессор экологических данных Лейпцигского университета Мигель Махеча пояснил принцип метода:

«Если представить Землю как шар и поместить её в спокойную воду, центр массы всегда будет направлен вниз».

Этот подход позволил учёным отслеживать даже очень небольшие изменения в глобальном распределении растительности.

Анализ данных показал, что общий центр растительности постепенно движется не только на север, но и на восток.

Учёные связывают это с активным ростом зелёного покрова в таких странах, как:

• Китай
• Индия
• Россия

Более густая растительность в этих регионах создаёт своеобразный «эффект притяжения», который влияет на глобальный баланс.

Одной из причин происходящих изменений может быть увеличение концентрации углекислого газа (CO₂) в атмосфере.

Дополнительный CO₂ облегчает растениям процесс фотосинтеза, поскольку углерод становится менее ограниченным ресурсом. Это способствует более активному росту растительности.

Также на изменения могут влиять:

• удлинение вегетационных сезонов
• изменения в сельском хозяйстве
• активное использование земель

Однако этот процесс не бесконечен. Засухи, лесные пожары, сильная жара и другие экстремальные климатические явления могут наоборот замедлять рост растений или уничтожать их.

Большая часть мировой растительности расположена именно в Северном полушарии, поэтому любые изменения там оказывают наибольшее влияние на глобальный баланс.

Исследования показывают, что из-за повышения температуры:

• весенний рост растений начинается раньше,
• осенью растительность остаётся активной дольше.

Учёные также заметили необычную тенденцию: центр растительности продолжает смещаться на север даже в периоды, когда должен был бы двигаться обратно на юг.

Особенно заметные изменения произошли в последние десятилетия.

• С 1983 по 2021 год центр растительности смещался на север примерно на 1,6–2,4 км в год.
• После 2010 года скорость изменений резко выросла — в некоторые периоды смещение достигало 14,5 км в год.

Это означает, что природные системы и сельское хозяйство могут столкнуться с более быстрыми сезонными изменениями, чем предполагалось ранее.

Чтобы спрогнозировать будущее, учёные применили тот же метод к климатическим моделям системы Земли. Шесть различных моделей подтвердили общую тенденцию — движение центра растительности на север и восток.

При сценариях с высокими выбросами парниковых газов смещение на восток может оказаться ещё более выраженным.

Однако результаты разных моделей заметно различаются, поэтому исследователи подчёркивают необходимость дальнейших наблюдений.

По их мнению, будущие данные помогут понять, продолжит ли «зелёный центр» планеты двигаться на северо-восток или со временем этот процесс начнёт замедляться.

Источник:  Earth.com

Глубоко под китайским городом Ханчжоу инженеры завершили установку уникального научного устройства — мощной гипергравитационной центрифуги CHIEF1900. Машина размещена в круглой подземной камере площадью около 230 квадратных метров на глубине 15 метров. Такое расположение необходимо, чтобы изолировать окружающую среду от сильных вибраций, возникающих во время работы установки.

По принципу работы устройство напоминает гигантскую промышленную центрифугу. С помощью массивного вращающегося рычага радиусом 6,4 метра оно разгоняет тяжелые физические модели до огромных скоростей. Это позволяет ученым подвергать материалы экстремальным нагрузкам и наблюдать, как они разрушаются или деформируются.

Главная цель установки — ускорить природные процессы, которые в реальных условиях могут длиться столетиями. Благодаря мощным перегрузкам такие процессы можно наблюдать всего за несколько дней.

Почти две тысячи g

Центрифуга CHIEF1900, созданная специалистами Zhejiang University и компанией Shanghai Electric Nuclear Power Group, способна генерировать нагрузку до 1900 g-тонн.

Для сравнения:

• обычная стиральная машина во время отжима создаёт примерно 2 g;
• новая установка воздействует на образцы силой, почти в 2000 раз превышающей земную гравитацию.

Таким образом CHIEF1900 стала самой мощной гипергравитационной центрифугой в мире, превзойдя предыдущего рекордсмена — установку 1200 g-тонн, использовавшуюся Инженерным корпусом армии США в штате Миссисипи. Она также пришла на смену более ранней китайской машине CHIEF1300.

Как инженеры решили проблему перегрева

Экстремальные скорости вращения создают огромные нагрузки на механизмы и выделяют большое количество тепла. Чтобы избежать перегрева и разрушения оборудования, инженеры разработали сложную систему охлаждения.

Она сочетает:

• вакуумное охлаждение,
• принудительную вентиляцию воздуха,
• и систему охлаждения хладагентом.

Для неё был изготовлен крупнейший фланец подобного типа, который соединяет вакуумную систему с охлаждающими трубопроводами.

Когда годы превращаются в дни

Основная задача машины — уменьшить масштаб времени и размеров в научных экспериментах.

Например, если в камеру помещают трёхметровую модель плотины и раскручивают её при нагрузке 100 g, она испытывает те же внутренние напряжения, что и реальная плотина высотой 300 метров.

Это позволяет инженерам заранее обнаружить потенциальные слабые места в таких проектах, как:

• глубоководные нефтяные платформы
• крупные гидроэлектростанции
• массивные инфраструктурные сооружения

Испытания железных дорог и экологии

Гипергравитационная установка также поможет исследовать геологические процессы. Например, ученые планируют проверить, как высокоскоростные железные дороги взаимодействуют с грунтом.

Вращение модели позволяет определить, в какой момент почва может потерять устойчивость под воздействием постоянной вибрации поездов.

Кроме того, установка поможет изучать миграцию загрязнителей в почве и грунтовых водах. В обычных условиях такие процессы могут занимать сотни или даже десятки тысяч лет. В центрифуге CHIEF1900 их можно смоделировать примерно за 3,65 дня.

Альтернатива компьютерному моделированию

Главный научный руководитель установки Чэнь Юньминь отметил, что новая система позволяет создавать экспериментальные условия, которые имитируют процессы длительностью от миллисекунд до десятков тысяч лет.

По словам учёного, такие эксперименты помогут получить реальные физические данные, а не полагаться исключительно на компьютерные модели. Это может существенно улучшить проектирование сложных инженерных сооружений и повысить безопасность крупных инфраструктурных проектов.

Источник:  The Daily Galaxy