Slová, ktoré som nečakal, že si prečítam vo vedeckej práci z tohto týždňa: „Podobnosť hmotnosti a kontaktnej plochy medzi modernými poľnohospodárskymi vozidlami a sauropódmi vyvoláva otázku: Aký bol mechanický účinok týchto prehistorických zvierat na produktivitu Zeme?“ Dokument od Thomasa Keelera a Dannyho Orra poukazuje na to, čo môže byť hlavným problémom: Poľnohospodárske zlúčeniny za posledných niekoľko desaťročí narástli do bodu, kedy môžu stlačiť podzemnú pôdu, kde siahajú korene plodín. To predstavuje hrozbu pre poľnohospodársku produktivitu.

Dokument potom porovnáva hrozbu stlačenia s hrozbou, ktorú predstavuje najväčšie zviera, ktoré sa kedy potulovalo po našej zemi: sauropódy.

Veľká kríza

Myslíme si, že pôda je pevná, ale medzery a kanály v pôde sú nevyhnutné pre život rastlín, pretože umožňujú vzduchu a vode dostať sa ku koreňom. Zhutnenie pôdy vo svojej extrémnej forme zbaví všetkých týchto priestorov, čím sa pôda stáva menej vhodnou pre rastliny. tlak je ťažké zvrátiť; Opätovné rozbitie zhutnenej pôdy a obnovenie zdravého ekosystému môže trvať desaťročia činnosti rastlín a zvierat.

Existuje mnoho poľnohospodárskych zariadení určených na orbu pôdy, rozdrvenie zeme a zvýšenie jej priepustnosti pre vzduch a vodu. Ale toto zariadenie nedosahuje takú hĺbku. „Podpovrchová“ oblasť zostáva pod oranou pôdou, ale pod povrchom zostáva dostatočne veľká v oblasti využívanej koreňmi poľnohospodárskych rastlín.

Je zrejmé, že ak sa po zemi prevalí niečo ťažké, je to jednoduchý recept na jej zhutnenie. Poľnohospodárska technika je tiež čoraz ťažšia, pretože väčšia technika sa stala efektívnejšou. V roku 1958 bola hmotnosť typického kombajnu asi 4000 kg. Dnes táto priemerná hmotnosť narástla na viac ako 35 000 kg. Aby sa predišlo rozdrveniu pôdy pod touto veľkosťou, pneumatiky sa zväčšujú a bežia pri nižšom tlaku, čo umožňuje pneumatike rozložiť sa na väčšiu plochu, aby sa znížil tlak v ornici.

Ale sily z povrchu sa prenášajú pod povrch menším spôsobom v závislosti od oblasti, v ktorej sa tlaková sila šíri. Namiesto toho sú v určitých hĺbkach napätia vysoko závislé od hmotnosti každého kolesa. Zvýšená hmotnosť kombajnov (a iných poľnohospodárskych zariadení) ako taká zvyšuje riziko zhutnenia podpovrchovej pôdy. Tento efekt bude ťažké odhaliť a napraviť, ale môže viesť k strate poľnohospodárskej produktivity.

globálne riziká. Navyše dinosaury!

Riziká kompresie nie sú rovnomerne rozdelené. Suchšie regióny majú menší tlak na podzemnú vodu, a preto sú menej citlivé na tlak. Niektoré krajiny hospodária aj z malých pozemkov, ktoré nevyužívajú výhody, ktoré ponúkajú veľké stroje. Mnoho oblastí je však ohrozených zhutnením, vrátane východu Spojených štátov, východnej Austrálie, Argentíny a veľkej časti Európy. Vo všeobecnosti tieto oblasti dobre korešpondujú s oblasťami, ktoré v samostatnej štúdii navrhovala nižšia produktivita v dôsledku zhutnenia pôdy. Celkovo je ohrozených asi 20 percent dôležitých poľnohospodárskych oblastí.

Čo nás privádza späť k prípadu dinosaurov. Sauropódy sa stali oveľa väčšími ako aj tie najväčšie kombajny – možno takmer 80 000 kilogramov. Ich hmotnosť bola rozložená iba na štyri konce, pričom stopy mali takmer identické so stopami moderných pneumatík (naproti tomu kosačky majú často šesť pneumatík). Napokon, aby sa sauropod mohol pohnúť, musel naraz zdvihnúť aspoň jednu končatinu. Všetky tieto faktory spolu znamenali, že sauropódy museli vyvíjať väčší tlak na pôdu.

Ak teraz farmárske vybavenie predstavovalo riziko kompresie, dinosaury takmer určite spôsobovali problémy. Zvieratá tejto veľkosti však zároveň potrebovali prosperujúci ekosystém, ktorý by ich podporoval. „Potenciál významného zhutnenia pôdy hľadaním potravy pre sauropódy sa zdá byť nezlučiteľný s produktívnymi pôdami, ktoré podporovali obnovenú vegetáciu na kŕmenie týchto prehistorických bylinožravcov,“ tvrdia vedci.

Ako vysvetlíme tento zjavný rozpor? Keeler a Orr, obaja špecialisti na poľnohospodárske štúdie, sa uchýlili k myšlienke, ktorá bola istý čas populárna v paleontologických kruhoch: Čokoľvek tejto veľkosti bolo takmer polovodné, pretože by to malo problém udržať svoju veľkosť. Ale namiesto toho, aby sa s paleontológom porozprávali o ďalších nápadoch, autori jednoducho vyhlásili, že „vyriešenie tohto paradoxu je mimo rámca tejto štúdie“.

PNAS2022. DOI: 10.1073/pnas.2117699119pnas.org (O DOI).