Междисциплинарная команда учёных из Исследовательского центра перспективных наук при Центре выпускников Городского университета Нью-Йорка (CUNY ASRC) представила концептуальную модель и систему комплексного мониторинга, предназначенные для выявления того, как изменение климата влияет на жизнь на планете.
Их исследование, [опубликованное](https://www.cell.com/cell-reports-sustainability/fulltext/S2949-7906(25)00254-X) на этой неделе в журнале Cell Reports Sustainability, вводит понятие модели климатического биостресса и предлагает внедрение интегрированной системы мониторинга климатического биостресса (CBS3). Эта система может преобразовать способы обнаружения, понимания и реагирования исследователей, политиков и сообществ на климатические угрозы.
Исследование начинается с простых, но актуальных вопросов: каково воздействие изменения климата на живые организмы Земли и можно ли систематически его отслеживать? По мнению команды, климатический биостресс проявляется в виде обнаруживаемых биологических сигнатур — от генетических сдвигов до изменений в отдельных организмах и целых экосистемах. Эти сигнатуры могут служить ранними предупреждающими признаками климатических изменений.
«Жизнь всегда несла отпечаток стресса в своей биохимии, физиологии и поведении», — сказал ведущий автор исследования Чарльз Дж. Вёрёsmarty, основатель и директор инициативы CUNY ASRC в области наук об окружающей среде, профессор наук о Земле и окружающей среде в Центре выпускников Городского университета Нью-Йорка и профессор географии в Хантер-колледже. «Систематически идентифицируя эти сигнатуры стресса у разных видов и в экосистемах, мы сможем лучше понять каскадные последствия изменения климата и обеспечить понимание в режиме реального времени для смягчения его последствий. Это включает людей и нашу социальную и искусственную инфраструктуру».
CBS3 как глобальная сеть
CBS3 задумана как глобальная многоуровневая сеть для обнаружения и интеграции индикаторов климатического стресса в биологической, искусственной и социальной инфраструктурах. Это делает её особенно подходящей для использования в плотных городских средах. Система использует передовые инструменты, такие как геномное секвенирование, биохимический анализ, передовые сенсорные технологии, искусственный интеллект и социально-экологические данные, для сравнения текущих условий и отслеживания изменений во времени.
Исследование выделяет ряд организмов-дозорных и видов, которые могут служить измеримыми индикаторами, включая:
Система CBS3 также будет включать данные, ориентированные на человека — от государственных отчётов до социальных сетей, — чтобы зафиксировать, как климатический стресс отражается на обществах и экономиках.
Команда исследования также представляет широкое использование собранных гражданами [данных об окружающей среде](https://phys.org/tags/environmental+data/) с помощью передовых микросенсоров, которые могут быть установлены в домах или на предприятиях или в качестве носимой одежды миллионами людей. Эти данные затем могут быть загружены через мобильные телефоны, чтобы дать интегрированную картину биостресса практически в реальном времени, которую исследователи сравнивают с метеорологическим отчётом о климатическом стрессе.
Разработка и внедрение CBS3 представляет собой, по словам авторов, «панаучный грандиозный вызов», охватывающий по меньшей мере 12 порядков величин в пространстве и времени — от молекулярной химии до планетарной динамики. Хотя технические проблемы остаются, исследование утверждает, что наука готова к первоначальному внедрению систем, основанных на дозорных.
«Предоставляя оперативный мониторинг климатических воздействий на несколько систем, наше исследование соответствует концепции «Единое здоровье», интегрируя данные о людях, животных и экосистемах», — сказала соавтор исследования Патриция Касачча, основатель и директор инициативы CUNY ASRC в области нейронаук и профессор биологии и биохимии в Центре выпускников Городского университета Нью-Йорка. «Мы предлагаем, чтобы внедрение систем дозорных, включая данные о растениях, микробах, животных, людях, воде и почве, стало важным инструментом для мониторинга воздействия климатических стрессоров и проверки эффективности любых глобальных обязательств, основанных на такой системе дозорных. В целом, эти подходы будут влиять на политические решения и направлять инвестиции в борьбу с изменением климата».
«Хотя адаптация к изменению климата направлена на защиту людей и социальных и [экономических систем](https://phys.org/tags/economic+systems/), наша работа показывает, что одной адаптации будет недостаточно», — добавил соавтор Кевин Гарднер, основатель и директор инициативы CUNY ASRC в области структурной биологии и заслуженный профессор химии и биохимии в Городском колледже Нью-Йорка. «CBS3 предлагает способ раннего обнаружения климатического стресса и мобилизации более эффективных, основанных на данных ответных мер, которые могут направлять стратегии смягчения последствий для минимизации воздействия на биосферу».
Предоставлено
[CUNY Advanced Science Research Center](https://phys.org/partners/cuny-advanced-science-research-center/)