Исследователи RMIT разрабатывают новый смелый подход к науке об окружающей среде — подход, при котором экологические исследования не просто восстанавливают экосистемы, но и дают им возможность стать активными участниками восстановления биоразнообразия.
Представьте себе решение экологических проблем не с помощью колоссальной инфраструктуры, а с помощью плавучих водно-болотных угодий, отходов, силы живых экосистем и детального анализа невидимых загрязнителей, меняющих наши водные пути. В RMIT исследователи доказывают, что для решения экологических проблем не всегда нужны инженерные разработки — некоторые из них уже существуют в природе.
Плавучие водно-болотные угодья, которые работают — сокращение выбросов с помощью плавучих экосистем
Канализационные сточные воды могут быть не первым местом, где вы ищете климатические решения. Тем не менее, только в Виктории водный сектор вносит около четверти всех государственных выбросов парниковых газов, выбрасывая почти миллион тонн ежегодно. Проблема не только в диоксиде углерода (CO₂). Водостоки являются богатыми рассадниками метана (CH₄) и закиси азота (N₂O), двух газов с гораздо большим потенциалом потепления, чем CO₂.
Исследователи из Центра позитивных для природы решений (CNPS) RMIT в партнёрстве с Westernport Water и CSIRO, а также учёные, работающие в области водных наук под руководством доктора Мартино Малерба и доктора Лукаса Шустера, испытали новый вид плавучих водно-болотных угодий: плавучий плот, засаженный местными видами — Phragmites australis, Baumea articulata и Bolboschoenus caldwellii, предназначенный для размещения на сточных водах.
Эти плавучие острова не только украшают промышленные объекты. Создавая среду обитания для микробов, потребляющих метан и другие парниковые газы, они вносят свой вклад в восстановление баланса.
«Это природа делает то, что у неё получается лучше всего — восстанавливает баланс, — говорит доктор Малерба. — Поддерживая микробную жизнь с помощью простых водно-болотных растений, мы показываем, что для оказания значительного воздействия на окружающую среду не нужны высокотехнологичные решения. Мы можем переосмыслить очистку сточных вод как часть решения проблемы изменения климата, а не как проблему».
Биоразлагаемые прорывы — восстановление берегов с помощью структур из картофельного крахмала
Восстановление деградированных берегов — непростая задача. Мангры, солончаки и луга морских трав — невоспетые герои наших экосистем с «голубым углеродом» — часто не могут восстановиться в местах, где эрозия, загрязнение или изменение потоков воды нарушили хрупкий баланс почвы, солёности и гидрологии.
В RMIT исследователи изучают новое решение: компостируемые трёхмерные решётчатые структуры, изготовленные из отходов картофельного крахмала и имеющие форму, имитирующую природу. Эти биоразлагаемые каркасы предназначены для того, чтобы обеспечить молодым растениям опору, необходимую для закрепления в суровых прибрежных условиях.
«Речь идёт о том, чтобы помочь природе, — говорит доктор Стейси Треватан-Такетт, возглавляющая проект. — Мы не навязываем решение — мы позволяем естественным процессам восстановления вступить в силу».
Парадокс пластика — может ли загрязнение помочь накапливать углерод?
Если биоразлагаемые каркасы из картофельного крахмала предлагают регенеративное будущее, то пластмассы представляют собой гораздо более мрачную картину с неожиданными климатическими последствиями.
Пластик и изменение климата могут показаться отдельными кризисами. Один засоряет побережья, другой нагревает планету. Но исследователи из RMIT обнаруживают неожиданную связь, глубоко в отложениях экосистем с «голубым углеродом».
Мангры, солончаки и луга морских трав известны своей способностью улавливать и накапливать углерод. Однако эти же среды всё чаще загрязняются пластиком, особенно микропластиками, которые оседают в отложениях вместе с органическими материалами.
Исследования доктора Танвира Айджела и Мохаммада Абу Номана показывают, как пластик, как часть более широкой «группы загрязнителей», может изменять химию и биологию прибрежных поглотителей углерода. Их работы помогают переосмыслить, как пластиковое загрязнение учитывается в национальных стратегиях смягчения последствий изменения климата.
«Пластики не просто загрязняют, — говорит доктор Айджел. — Они взаимодействуют с природным углеродом, микробами и отложениями способами, которые мы только начинаем понимать. Однако понимание того, как пластик взаимодействует с нашими прибрежными хранилищами углерода, может изменить подход к борьбе с загрязнением и изменением климата — превратив кризис в катализатор для более разумных действий».
Химические вещества, вызывающие озабоченность — отслеживание скрытых угроз в наших водных путях
Пластиковые загрязнения доминировали в заголовках в последние годы, а микропластики оказались в центре внимания. Но не все загрязнители так хорошо известны, и многие из наиболее вредных настолько малы, что мы даже не знали, что их искать.
Исследователи из RMIT разрабатывают сверхчувствительные методы обнаружения для выявления и оценки микрозагрязнителей — химических соединений, присутствующих в следовых количествах, которые могут оказывать непропорциональное воздействие на водную жизнь.
Используя пассивные пробоотборники, которые остаются в реках и водно-болотных угодьях в течение нескольких недель, наряду с лабораторным скринингом, исследователи AQUEST обнаруживают обширный химический след, который значительно превышает массив загрязнителей, ранее обнаруженных в водных путях.
Природа как инструмент защиты и регенерации окружающей среды в будущем
Каждый из прорывных проектов CNPS — плавучие водно-болотные угодья, биоразлагаемые каркасы и исследования пластикового «голубого углерода» — отражает общую философию: природа — не просто жертва изменения климата и деградации экосистем, но и мощный союзник в решении таких проблем.
Работа CNPS служит убедительным аргументом в пользу инвестиций в решения, основанные на природе — подходы, которые используют экосистемы для смягчения выбросов, повышения биоразнообразия и повышения устойчивости к климатическим экстремумам.
Исследователи RMIT собирают данные и переводят строгие научные знания в практические инструменты, которые могут использовать правительства, промышленность и сообщества.
Студенты, изучающие биологию и науки об окружающей среде, не просто изучают теорию. Они получают первый опыт работы в разнообразных и находящихся под угрозой экосистемах.
RMIT сотрудничает с международными усилиями по восстановлению окружающей среды, включая недавний двухнедельный тур по изучению водно-болотных угодий в Малайзии.
Исследования в области биологии в RMIT не только дают академические знания. Они формируют будущее поколение учёных, вооружая их передовым опытом.
Инновации RMIT показывают, что реагирование на экологические и экологические проблемы не всегда означает изобретение новых машин. Иногда это значит учиться у живых систем и разрабатывать их вместе с ними.