Om du skulle skriva till en utomjordisk brevvän i en avlägsen galax, hur skulle du beskriva livet på jorden? Skulle du beskriva dig själv? Din hund? Kanske fåglar eller fiskar eller ormar? Planeten vimlar av mångfald, men vad skulle vara mest representativt?
Enligt en ny studie skulle det vara bättre att beskriva något grönt.
Det mesta av livet ser inte ut som jag eller du – eller ens Fido. En nyligen genomförd folkräkning av alla levande varelser visade att växter är vanligast, åtminstone i massa. De väger in på cirka 83 procent av totalen. Så hur mycket bidrar andra livsformer? Och var passar människor in? Svaret är lite komplext. Det beror också på hur du mäter.
Under årens lopp har forskare runt om i världen genomfört undersökningar av enskilda arter och ekosystem. Men ingen hade undersökt hela jordens liv på en gång, konstaterar Ron Milo. Han är biolog vid Weizmann Institute of Science i Rehovot, Israel. Milo och hans doktorand Yinon Bar-On bestämde sig för att ta itu med den första all-inclusive sammanställningen.
Den totala massan av liv på jorden är sannolikt cirka 550 gigaton kol, uppskattar en ny studie.
Det skulle vara omöjligt att räkna varje träd, mus och bakterie. Istället använde forskarna matematik och statistik för att göra en välgrundad gissning om hur mycket liv som finns där ute. De började med data från många enskilda studier i olika regioner i världen. Sedan övervägde de hur lika andra regioner i världen var – platser som inte hade undersökts i detalj. Baserat på sådana data uppskattade Milo och Bar-On massan av allt liv på jorden.
Andra forskare har tittat på mindre pusselbitar. De har också studerat hur människor passar in. Det visar sig att människor definitivt är i minoritet, åtminstone vad gäller vikt. Ändå är de knappast oviktiga. Särskilt under de senaste århundradena har människor spelat en stor roll i att förändra balansen hos andra arter. Och de har gjort det på planetarisk skala.
En bakteriecell är bara ungefär en tiondel av storleken på de flesta djurceller. Men även om mikrober är för små för att se, har de fortfarande massa. Och med tanke på jordens enorma populationer av mikrober ökar den massan. Biomassan av bakterier är större än alla fåglar och däggdjur tillsammans. Det är också sant för vart och ett av livets mikroskopiska rike: arkéer (Ar-KEE-uh) och protister. Det gäller till och med virus.
“Dinosaurier styrde aldrig jorden – det var bakterier hela tiden”, säger McMahon.
Även om du inte kan se dem utan ett mikroskop, utgör bakterier och andra mikrober en betydande del av jordens biomassa.
Sanofi Pasteur/Flickr (CC BY-NC-ND 2.0)
Naturligtvis är sådana små organismer svåra att räkna. De flesta undersökningar uppskattar bara deras antal. För att beräkna sin biomassa multiplicerar forskarna antalet celler med den sannolika vikten av varje cell (baserat på dess storlek).
Men forskarnas idéer om en genomsnittlig cellstorlek har förändrats under åren, konstaterar Barny Whitman. Det gör saker och ting komplicerade. Whitman är mikrobiolog vid University of Georgia i Aten.
“I slutet av 90-talet var de flesta uppskattningar av cellstorlek ungefär fyra eller fem gånger större än de är nu”, säger han. “Sedan dess har människor upptäckt ett stort antal mycket små celler.” Så biologer har varit tvungna att justera sin biomassa för att ta hänsyn till mindre bakterier.
Denna typ av osäkerhet är en viktig del av alla studier. Vetenskapen är sällan säker. Istället försöker forskare uttrycka hur väl de kan något, eller hur mycket större eller mindre ett antal kan vara. Denna osäkerhet återspeglar ofta hur svårt det är att mäta något. Till exempel vet forskare inte exakt hur stora mikrober är, och många av dem är gömda under jorden. Växter är lättare att hitta och mäta, så deras biomassa har mindre osäkerhet.
I slutändan, hävdar Whitman, är de övergripande resultaten om jordens biomassa viktigare än detaljerna. Även om forskare inte kan vara helt säkra på hur många encelliga organismer det finns, vet de fortfarande att bakterier överväger något djur.
Mänsklig inblandning
Här är en representation av livets relativa biomassa efter allmänna typer. För däggdjur (röd boll), klicka för att se de relativa massorna efter undertyper (som människor).
Grafik: L. Steenblik Hwang; Data: YM Bar-On et al/PNAS
2018
Moderna människor har bara funnits i cirka 300 000 år. Det är bara en blixt i geologisk historia. Ändå har vi satt våra spår på planeten. Vi har förändrat jordens terräng och dess kemi. Vi har också påverkat mångfalden, förekomsten och biomassan hos många andra arter.
Till exempel, för mellan 15 000 och 10 000 år sedan dog hälften av jordens stora däggdjursarter ut. (“Stor” betyder i det här fallet däggdjur som väger mer än 45 kg, eller 100 pund.) Mänskliga aktiviteter, som att jaga eller förstöra livsmiljöer, verkar till stor del ha drivit den utrotningen. Det är åtminstone vad en studie från 2014 kom fram till. Studien gjordes av Christopher Sandom och hans kollegor vid Aarhus Universitet i Danmark.
Milo och Bar-On uppskattar nu att under mänsklighetens historia har 90 procent av djurens biomassa försvunnit.
Växtriket har fått en liknande träff. Dess massa har minskat med hälften sedan människor började ströva runt på planeten. Och de grödor som människor odlar utgör bara 2 procent av grönskan idag. Med andra ord, vi har inte helt ersatt de växter som vi röjde bort för att ge plats åt gårdar och expanderande städer.
Forskare säger: Latitud och Longitud
Med klimatförändringarna kommer den totala mängden växtliv på jorden att fortsätta att minska, enligt forskning av Tom Crowther. Han är ekolog vid ETH Zürich, ett universitet i Schweiz. Han har studerat hur vår planets växtliv kommer att förändras i framtiden.
Idag växer 43 procent av jordens träd i tropikerna. Det är den varma regionen nära ekvatorn. Dess växtsäsong varar hela året och förklarar till stor del varför växter kan växa tätare där än på högre breddgrader. (Latitud mäter hur långt en plats är från ekvatorn. Platser med höga breddgrader är närmare polerna, som Sibirien eller norra Alaska.)
Men klimatförändringar orsakade av människor har värmt upp de höga breddgraderna snabbare än resten av planeten. Det är särskilt sant i Arktis. Som ett resultat kan fler växter flytta in och växa där, säger Crowther. Så världens totala mängd skogsmark kommer att öka.
Men klimatförändringar och nedskärningen av grönska på tropiska platser har gjort vissa av dessa platser torrare. “Träden gillar inte det,” säger Crowther. Så även om mer mark är tillräckligt varm för att stödja träd, förutspår han att den totala biomassan av träd kommer att falla. Hur mycket? Håll ögonen öppna. Crowther håller på med några beräkningar just nu. I vilket fall som helst kommer växter sannolikt fortfarande att dominera livet på jorden. Men den levande planeten kan se väldigt annorlunda ut.
Klassrumsfrågor
År 2050 kan jorden vara värd för 9,7 miljarder människor. Vår mänskliga biomassa kommer då fortfarande inte att väga tyngre än bakterier. Men balansen mellan djur och växter kan fortsätta att förändras så att vi får ännu mer boskap och grödor och ännu mindre vilda djur. Detta innebär att jordens biologiska mångfald – livets mångfald – kommer att krympa. Och det kan vara dåligt för livsmiljöernas hälsa. Om trenderna fortsätter kommer det att finnas färre livsformer för dig att skriva din brevvän om.
Biomassastudier som dessa är ett sätt att projicera hur framtiden kan se ut och hur snabbt stora förändringar i arter eller ekosystem kan inträffa. De hjälper oss också att förstå vilken roll människor spelar i dessa förändringar. Det kan hjälpa oss att lära oss vilka organismer (stora eller små) som mest behöver skyddas.
Leave a Reply