by Πώς επηρεάζουν τη βιοποικιλότητα οι υψηλότερες θερμοκρασίες, η ρύπανση και άλλες αλλαγές στο περιβάλλον; Για να το ανακαλύψουν, οι επιστήμονες ανέπτυξαν μια «μηχανή του χρόνου». Και όχι για να πετάξουμε στο μέλλον, αλλά για να ρίξουμε μια ματιά στο παρελθόν. Αυτό που είδαν δεν ήταν καθόλου καθησυχαστικό.
Γερμανοί και Βρετανοί επιστήμονες χρησιμοποίησαν ίζημα από τον πυθμένα μιας λίμνης στη Δανία για να δημιουργήσουν αυτή τη λεγόμενη μηχανή του χρόνου. Αυτό δημιούργησε μια βιβλιοθήκη αιώνων που περιέχει όλες τις πληροφορίες για τη βιοποικιλότητα, τη χημική ρύπανση και την κλιματική αλλαγή.
Τέλειο πείραμα
Οι αλλαγές στην ποιότητα του νερού σε αυτή τη λίμνη έχουν καταγραφεί καλά εδώ και πολύ καιρό, καθιστώντας την ένα τέλειο φυσικό πείραμα για τη δοκιμή της μηχανής του χρόνου βιοποικιλότητας. Τα ιζήματα έδειξαν ξεκάθαρα τι έχει αλλάξει στη λίμνη με την πάροδο του χρόνου, από το αγνό και καθαρό περιβάλλον της αρχής της Βιομηχανικής Επανάστασης μέχρι σήμερα.
Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν γενετικό υλικό που άφησαν πίσω τους ζώα, φυτά και βακτήρια στα ιζήματα για να χαρτογραφήσουν ολόκληρη την κοινότητα του γλυκού νερού. Με τη βοήθεια της τεχνητής νοημοσύνης, ανέλυσαν τις πληροφορίες σε συνδυασμό με δεδομένα για το κλίμα και τη ρύπανση για να κατανοήσουν πώς να εξηγήσουν τη μαζική απώλεια ειδών στη λίμνη.
Γυρίστε πίσω στο χρόνο
«Πήραμε ίζημα από τον πυθμένα της λίμνης και χρησιμοποιήσαμε τα βιολογικά δεδομένα στο ίζημα ως χρονομηχανή, επιτρέποντάς μας να πάμε πίσω στο χρόνο για να ζωγραφίσουμε μια λεπτομερή εικόνα της βιοποικιλότητας τον περασμένο αιώνα με ανάλυση ενός έτους. Συνδυάζοντας βιολογικά δεδομένα με επίπεδα ρύπανσης και δεδομένα κλιματικής αλλαγής, μπορέσαμε να εντοπίσουμε τους παράγοντες που είχαν τον μεγαλύτερο αντίκτυπο στη βιοποικιλότητα», εξηγεί η επικεφαλής ερευνήτρια Luisa Orsini από Πανεπιστήμιο του Μπέρμιγχαμ.
Η έρευνα στοχεύει στην προστασία της βιοποικιλότητας. «Ωστόσο, δεν είναι ρεαλιστικό να προστατεύουμε κάθε είδος χωρίς να επηρεάζουμε τις ζωές των ανθρώπων, αλλά με τη βοήθεια της τεχνητής νοημοσύνης μπορούμε να δώσουμε προτεραιότητα στη διατήρηση ειδών που είναι ιδιαίτερα χρήσιμα για το οικοσύστημα. Ταυτόχρονα, μπορούμε να εντοπίσουμε τους μεγαλύτερους ρυπαίνοντες και να προωθήσουμε τη ρύθμιση για την καταπολέμηση των εκπομπών χημικών ουσιών που έχουν τις μεγαλύτερες αρνητικές επιπτώσεις. Αυτό όχι μόνο μπορεί να μας βοηθήσει να διατηρήσουμε τη βιοποικιλότητα που εξακολουθεί να υπάρχει, αλλά μπορεί επίσης να προωθήσει την ανάκτησή της. Η βιοποικιλότητα υποστηρίζει πολλά οικοσυστήματα, από τα οποία ωφελούμαστε όλοι», είπε ο ερευνητής.
Περισσότερη ανάκαμψη
Τα φυτοφάρμακα, όπως τα εντομοκτόνα και τα μυκητοκτόνα, μαζί με την αύξηση της θερμοκρασίας από 1,2 σε 1,5 βαθμούς Κελσίου έχουν προκαλέσει τη μεγαλύτερη ζημιά στη βιοποικιλότητα. Παραδόξως, το DNA στα ιζήματα έδειξε ότι η λίμνη άρχισε να ανακάμπτει τα τελευταία είκοσι χρόνια. Η ποιότητα του νερού βελτιώθηκε επειδή η γη γύρω από τη λίμνη χρησιμοποιήθηκε λιγότερο για τη γεωργία. Ωστόσο, η βιοποικιλότητα απέχει ακόμη πολύ από τα προηγούμενα επίπεδα.
«Η απώλεια της βιοποικιλότητας που προκαλείται από τη ρύπανση και την αύξηση της θερμοκρασίας του νερού θα μπορούσε να είναι μη αναστρέψιμη. Τα είδη που βρέθηκαν στη λίμνη πριν από εκατό χρόνια και τώρα έχουν εξαφανιστεί δεν θα επιστρέψουν όλα. Είναι αδύνατο να επιστρέψει η λίμνη στην αρχική της κατάσταση, αν και τώρα υπάρχει κάποια ανάκαμψη. Αυτή η έρευνα δείχνει ότι αν αποτύχουμε να προστατεύσουμε τη βιοποικιλότητα, μεγάλο μέρος της θα μπορούσε να χαθεί για πάντα».
Πρόβλεψη του μέλλοντος
Αλλά η μηχανή του χρόνου των ερευνητών μπορεί επίσης να βοηθήσει στην πρόβλεψη του μέλλοντος. «Με τη διδαχή από το παρελθόν, τα μοντέλα μας μπορούν να βοηθήσουν στην πρόβλεψη της πιθανής απώλειας της βιοποικιλότητας, εάν συνεχίσουμε όπως τώρα ή μετάβαση σε άλλα σενάρια για το κλίμα. Έχουμε αποδείξει την αξία των μεθόδων που βασίζονται στην τεχνητή νοημοσύνη για την εξήγηση της απώλειας βιοποικιλότητας στο παρελθόν. Καθώς γίνονται διαθέσιμα νέα δεδομένα, τα μοντέλα τεχνητής νοημοσύνης μπορούν να βελτιώσουν περαιτέρω τις προβλέψεις μας», δήλωσε ο ερευνητής Jiarui Zhou από Πανεπιστήμιο του Μπέρμιγχαμ.
Αυτή η έρευνα ήταν στην πραγματικότητα ένα πείραμα για τη δοκιμή της «μηχανής του χρόνου». Τώρα που έχει αποδειχθεί επιτυχημένο, οι ερευνητές θέλουν να μελετήσουν πολλές περισσότερες λίμνες στην Αγγλία και την Ουαλία. Με αυτόν τον τρόπο μπορούν να δουν εάν εμφανίζονται πρότυπα και εάν η ρύπανση και η κλιματική αλλαγή έχουν παρόμοιες επιπτώσεις στη βιοποικιλότητα των λιμνών παντού.
