Znajdź zawartość

Jedno z ważnych pytań o początki życia brzmi: w jaki sposób cząstki RNA swobodnie przemieszczające się w pierwotnej zupie zostały opakowane w chronione błoną komórki. Odpowiedź na to pytanie zaproponowali właśnie na łamach Science Advances inżynierowie i chemicy z Uniwersytetów w Chicago i w Houston oraz Jack Szostak, laureat Nagrody Nobla w dziedzinie fizjologii lub medycyny. W swoim artykule pokazują, jak przed 3,8 miliardami lat krople deszczu mogły ochronić pierwsze protokomórki i umożliwić powstanie złożonych organizmów żywych. Uczeni przyjrzeli się koacerwatom, dużym grupom cząstek, samoistnie tworzącym się w układach koloidalnych (niejednorodnych mieszaninach). Zachowanie koacerwatów można porównać do zachowania kropli oleju w wodzie. Już dawno pojawiła się hipoteza, że nie posiadające błon mikrokrople koacerwatów mogły być modelowymi protokomórkami, gdyż mogą rosnąć, dzielić się i gromadzić wewnątrz RNA. Jednak błyskawiczna wymiana RNA pomiędzy koacerwatami, ich szybkie łączenie się, zachodzące w ciągu minut oznaczają, że poszczególne krople nie są w stanie utrzymać swojej odrębności genetycznej. To zaś oznacza, że ewolucja darwinowska nie jest możliwa, a populacja takich protokomórek byłaby narażona na błyskawiczne załamanie w wyniku rozprzestrzeniania się pasożytniczego RNA, czytamy w artykule. Innymi słowy każda kropla, która zawierałaby mutację potencjalnie użyteczną na drodze do powstania życia, błyskawicznie wymieniałaby swoje RNA z innymi RNA, nie posiadającymi takich pożytecznych mutacji. W bardzo szybkim tempie wszystkie krople stałyby się takie same. Nie byłoby różnicowania, konkurencji, a zatem nie byłoby ewolucji i nie mogłoby powstać życie. Jeśli dochodzi do ciągłej wymiany molekuł czy to między kroplami czy między komórkami i po krótkim czasie wszystkie one wyglądają tak samo, to nie pojawi się ewolucja. Będziemy mieli grupę klonów, wyjaśnia Aman Agrawal z Pritzker School of Molecular Engineering na University of Chicago. Nauka od dawna zastanawia się, co było pierwszą molekułą biologiczną. To problem kury i jajka. DNA koduje informacje, ale nie przeprowadza żadnych działań. Białka przeprowadzają działania, ale nie przenoszą informacji. Badacze tacy jak Szostak wysunęli hipotezę, że pierwsze było RNA. To molekuła jak DNA, zdolna do kodowania informacji, ale zawija się jak białko. RNA było więc kandydatem na pierwszy materiał biologiczny, a koacerwaty kandydatami na pierwsze protokomórki. Wszystko wydawało się dobrze układać, aż w 2014 roku Szostak opublikował artykuł, w którym informował, że wymiana materiału pomiędzy kroplami koacerwatów zachodzi zbyt szybko. Możesz stworzyć różnego rodzaju krople koacerwatów, ale nie zachowają one swojej unikatowej odrębności. Zbyt szybko będą wymieniały RNA. To był problem z którym przez długi czas nie potrafiono sobie poradzić, mówi Szostak. W naszym ostatnim artykule wykazaliśmy, że problem ten można przynajmniej częściowo przezwyciężyć, jeśli koacerwaty zamkniemy w wodzie destylowanej – na przykład wodzie deszczowej czy jakiejś innej słodkiej wodzie. W kroplach takich pojawia się rodzaj wytrzymałej błony, która ogranicza wymianę zawartości, dodaje uczony. Na trop tego zjawiska naukowcy wpadli, gdy Aman Agrawal był na studiach doktoranckich. Badał zachowanie koacerwatów poddanych działaniu pola elektrycznego w destylowanej wodzie. Jego badania nie miały nic wspólnego z początkami życia. Interesował go fascynujący materiał z inżynieryjnego punktu widzenia. Manipulował napięciem powierzchniowym, wymianą soli, molekuł itp. Chciał w swojej pracy doktorskiej badać podstawowe właściwości koacerwatów. Pewnego dnia Agrawal jadł obiad z promotorem swojej pracy magisterskiej, profesorem Alamgirem Karimem oraz jego starym znajomym, jednym ze światowych ekspertów inżynierii molekularnej, Matthew Tirrellem. Tirrell zaczął się zastanawiać, jak badania Agrawala nad wpływem wody destylowanej na koacerwaty mogą się mieć do początków życia na Ziemi. Zadał swoim rozmówcom pytanie, czy 3,8 miliarda lat temu na naszej planecie mogła istnieć woda destylowana. Spontanicznie odpowiedziałem „deszczówka”! Oczy mu się zaświeciły i od razu było widać, że jest podekscytowany tym pomysłem. Tak połączyły się nasze pomysły, wspomina profesor Karim. Tirrell skontaktował Agrawla z Szostakiem, który niedawno rozpoczął na Uniwersytecie Chicagowskim nowy projekt badawczy, nazwany z czasem Origins of Life Initiative. Profesor Tirrel zadał Szostakowi pytanie: Jak sądzisz, skąd na Ziemi przed powstaniem życia mogła wziąć się woda destylowana. I Jack odpowiedział dokładnie to, co już usłyszałem. Że z deszczu. Szostak dostarczył Agrawalowi próbki DNA do badań, a ten odkrył, że dzięki wodzie destylowanej transfer RNA pomiędzy kroplami koacerwatów znacząco się wydłużył, z minut do dni. To wystarczająco długo, że mogło dochodzić do mutacji, konkurencji i ewolucji. Gdy mamy populację niestabilnych protokomórek, będą wymieniały materiał genetyczny i staną się klonami. Nie ma tutaj miejsca na ewolucję w rozumieniu Darwina. Jeśli jednak ustabilizujemy te protokomórki tak, by przechowywały swoją unikatową informację wystarczająco długo, co najmniej przez kilka dni, może dojść do mutacji i cała populacja będzie ewoluowała, stwierdza Agrawal. Początkowo Agrawal prowadził swoje badania z komercyjnie dostępną laboratoryjną wodą destylowaną. Jest ona wolna od zanieczyszczeń, ma neutralne pH. Jest bardzo odległa od tego, co występuje w naturze. Dlatego recenzenci pisma naukowego, do którego miał trafić artykuł, zapytali Agrawala, co się stanie, jeśli woda będzie miała odczyn kwasowy, będzie bardziej podobna do tego, co w naturze. Naukowcy zebrali więc w Houston deszczówkę i zaczęli z nią eksperymentować. Gdy porównali wyniki badań z wykorzystaniem naturalnej deszczówki oraz wody destylowanej laboratoryjnie, okazało się, że są one identyczne. W obu rodzajach wody panowały warunki, które pozwalałyby na ewolucję RNA wewnątrz koacerwatów. Oczywiście skład chemiczny deszczu, który pada obecnie w Houston, jest inny, niż deszczu, który padał na Ziemi przed 3,8 miliardami lat. To samo zresztą można powiedzieć o modelowych protokomórkach. Autorzy badań dowiedli jedynie, że taki scenariusz rozwoju życia jest możliwy, ale nie, że miał miejsce. Molekuły, których użyliśmy do stworzenia naszych protokomórek to tylko modele do czasu, aż znajdziemy bardziej odpowiednie molekuły. Środowisko chemiczne mogło się nieco różnić, ale zjawiska fizyczne były takie same, mówi Agrawal. « powrót do artykułu

Astronomowie z MIT uzyskali najdokładniejszy obraz atmosfery nocnej strony egzoplanety znajdującej się w obrocie synchronicznym wokół swojej gwiazdy. Przeszliśmy z etapu badania izolowanych regionów atmosfery egzoplanet, to badania ich takimi jakimi naprawdę są – trójwymiarowymi systemami, mówi Thomas Mikal-Evans, lider grupy badawczej z Kavli Institute for Astrophysics and Space Research. Z obrotem synchronicznym mamy do czynienia na przykład w układzie Ziemia-Księżyc. Srebrny Glob, obracając się synchronicznie wokół naszej planety, jest wystawiony w jej kierunku zawsze tą samą stroną. W przypadku wspomnianej planety WASP-121b oznacza to, że po jednej jej stronie panuje wieczny dzień, a po drugiej – wieczna noc. WASP-121b to gorący Jowisz odkryty w 2015 roku. Krąży wokół gwiazdy znajdującej się około 850 lat świetlnych od Ziemi. Ma też jedną z najciaśniejszych orbit. Pełny obieg wokół gwiazdy zajmuje planecie około 30 godzin. Już wcześniej po dziennej stronie WASP-121b odkryto parę wodną, a naukowcy badali, jak wraz ze wzrostem wysokości zmienia się temperatura atmosfery. Teraz zaś udało się zbadać nocną stronę planety, zmapować zmiany temperatury pomiędzy stroną nocną a dzienną i pokazać, jak temperatury zmieniają się wraz ze wzrostem wysokości. Po raz pierwszy też zbadano przemieszczanie się pary wodnej pomiędzy obiema stronami egzoplanety obracającej się synchronicznie wokół gwiazdy. Ziemia, której siły pływowe gwiazdy nie zamknęły w obrocie synchronicznym, doświadcza dnia i nocy, a cykl obiegu wody polega w dużej mierze na parowaniu, kondensacji i tworzeniu chmur oraz opadach. Jednak na WASP-121b zachodzą niezwykle dramatyczne zjawiska. Na dziennej stronie, gdzie temperatury przekraczają 2700 stopni Celsjusza, molekuły wody są rozbijane na tworzące je atomy wodoru i tlenu. Wiatry wydmuchują te atomy na stronę nocną. Tam panują niższe temperatury i dochodzi do ponownego utworzenia molekuł wody. Te zaś ponownie wędrują na stronę dzienną i proces się powtarza. Ten gwałtowny cykl obiegu wody jest napędzany przez równie gwałtowne wiatry wiejące wokół planety z prędkością dochodzącą do 18 000 kilometrów na godzinę. Jednak wokół planety krąży nie tylko woda. Jej nocna strona jest na tyle chłodna, że powstają tam chmury z żelaza i korundu (Al2O3), minerału tworzącego rubiny czy szafiry. Chmury te mogą również być wypychane na dzienną stronę, gdzie dochodzi do odparowywania minerału. Gdzieś po drodze mogą spaść deszcze. Ale na WASP-121b nie pada woda. Z nieba mogą tam lecież kamienie szlachetne. Dzięki tym obserwacjom mamy obraz atmosfery całej planety, cieszy się Mikal-Evans. A obserwacji dokonano za pomocą spektroskopu znajdującego się na pokładzie Teleskopu Hubble'a. Analizuje on światło pochodzące z atmosfery, rozbija je na składowe długości fali i na tej podstawie dostarcza danych, dzięki którym astronomowie mogą określić temperaturę i skład atmosfery. Wielokrotnie w ten sposób obserwowano dzienną stronę różnych egzoplanet. Badanie strony nocnej jest znacznie trudniejsze. Wymaga bowiem śledzenia niewielkich zmian w spektrum światła z planety, do których dochodzi, gdy okrąża ona swoją gwiazdę. Naukowcom z MIT ta sztuka się udała. Byli w stanie określić profil temperatury całej atmosfery. Dowiedzieli się, że w najgłębszych warstwach atmosfery po stronie dziennej temperatura nieco przekracza 2200 stopni Celsjusza, a w warstwach najwyższych wynosi ona ponad 3200 stopni. Natomiast po stronie nocnej temperatura warstwy najniższej wynosi nieco ponad 1500 stopni Celsjusza, by w warstwie najwyższej spaść do około 1200 stopni. Model komputerowy użyty do zbadania gradientu temperatur na różnych wysokościach wykazał, że po stronie nocnej mogą istnieć chmury złożone m.in. z żelaza, korundu i tytanu. Najgorętsze miejsce planety znajduje się bezpośrednio pod jej gwiazdą, jednak region ten jest przesuwany przez silne wiatry na wschód, zanim ciepło zdąży uciec w przestrzeń kosmiczną. To właśnie z wielkości tego przesunięcia wyliczono prędkość wiatru. Wiejące tam wiatry są znacznie potężniejsze niż ziemski prąd strumieniowy. Prawdopodobnie może on przemieścić chmury wokół całej planety w czasie około 20 godzin, mówi współautor badań, Tansu Daylan. Naukowcy już zarezerwowali sobie czas obserwacyjny na Teleskopie Kosmicznym Jamesa Webba. Mają nadzieję, że za jego pomocą będą mogli obserwować nie tylko przemieszczanie się wody, ale i dwutlenku węgla w atmosferze. Ilość węgla i tlenu w atmosferze może znam zdradzić, gdzie dochodzi do formowania się tego typu planet, wyjaśnia Mikal-Evans. « powrót do artykułu

WASP-76b, planeta opisywana jako supergorący Jowisz, może być jeszcze dziwniejsza niż się wydawało. Nie dość, że pada tam żelazny deszcz, to naukowcy z USA, Kanady i Irlandii Północnej odkryli w jej atmosferze duże ilości zjonizowanego wapnia. A to dopiero pierwsze wyniki przewidzianego na wiele lat projektu badawczego Exoplanets with Gemini Spectroscopy (ExoGemS). Gorące Jowisze to gazowe olbrzymy, które krążą tak blisko swoich gwiazd macierzystych, że panują na nich temperatury podobne do temperatury gwiazdy. Odkryta w 2016 roku planeta WASP-76b znajduje się w odlełości około 640 lat świetlnych od Ziemi. Okrąża ona gwiazdę typu F, nieco cieplejszą od Słońca. A pełny obieg wokół gwiazdy trwa zaledwie 43 godziny. To pokazuje, jak blisko gwiazdy musi znajdować się planeta. Nic więc dziwnego, że jest na niej tak gorąco, iż dochodzi do odparowania żelaza, które następnie się skrapla i spada w postaci deszczu. Uczeni z Cornell University, University of Toronto oraz Queen's University Belfast, prowadzą projekt badania takich właśnie egzotycznych światów. Dzięki badaniom egzoplanet o różnych masach i temperaturach chcemy stworzyć bardziej całościowy obraz zróżnicowania tych światów. Od planet, na których z nieba spadają żelazne deszcze, poprzez światy o umiarkowanym klimacie i od planet o masie znacznie większej od Jowisza po takie, które wielkością przypominają Ziemię, mówi profesor Ray Jayawardhana. Dzięki współczesnym teleskopom i instrumentom już teraz możemy dowiedzieć się wiele o ich atmosferach, zbadać ich skład, właściwości fizyczne, stwierdzić obecność chmur czy rozpoznać wielkoskalowe wzorce wiatrów, dodaje. Podczas obserwacji WASP-76b uczeni zauważyli trzy rzadko odnotowywane linie spektralne. Zauważyliśmy bardzo dużo wapnia. To naprawdę silny sygnał. Linie spektralne zjonizowanego wapnia mogą wskazywać, że w górnych warstwach atmosfery tej planety wieją bardzo silne wiatry, albo że temperatura na planecie jest znacznie wyższa niż sądziliśmy, wyjaśnia główna autorka badań, doktorantka Emily Deibert. Planeta obraca się synchronicznie do swojej gwiazdy, a zatem okres jej obrotu wokół własnej osi jest równy okresowi jej obiegu wokół gwiazdy. To oznacza, ni mniej ni więcej, że jedna jej połowa jest stale zwrócona w stronę gwiazdy. Na stronie nocnej, na którą światło gwiazdy nigdy nie pada, panuje temperatura około 1300 stopnie Celsjusza. Po stronie dziennej jest o około 1000 stopni cieplej. Deibert i jej zespół badali obszar umiarkowany, ten znajdujący się pomiędzy stroną dzienną a nocną. W ramach projektu ExoGemS – na którego czele stoi Jake Turner w Wydziału Astronomii Cornell University – naukowy chcą szczegółowo zbadać co najmniej 30 egzoplanet. « powrót do artykułu

Na Grenlandii w stacji badawczej Summit Camp położonej na wysokości 3261 m. n.p.m., po raz pierwszy w historii zanotowano opady deszczu. Amerykańska Narodowa Fundacja Nauki, do której należy stacja, poinformowała, że deszcz padał przez wiele godzin, a temperatura powietrza była wyższa od punktu zamarzania przez 9 godzin. Po raz trzeci w czasie krótszym niż dekada, a jednocześnie najpóźniej w ciągu roku, zanotowano w tym miejscu tak wysokie temperatury i topniejący śnieg. Poprzednie zanotowane przypadki topnienia śniegu miały tutaj miejsce w roku 1995, 2012 i 2019. Wcześniej zaś, a wiemy to z badań rdzeni lodowych, śnieg topniał tutaj pod koniec XIX wieku. Tym razem topnienie obserwowano pomiędzy 14 a 16 sierpnia bieżącego roku. Zjawisko, które do tego doprowadziło, było podobne do tego z końca lipca, kiedy to obszar niskiego ciśnienia znad Ziemi Baffina i wysokiego ciśnienia z południowego-wschodu Grenlandii, wepchnęły nagle na ten obszar ciepłe powietrze ze wschodu. Z danych satelitarnych wynika, że obszar topnienia śnieg osiągnął szczyt 14 sierpnia, kiedy to topnieniem objęte było 872 000 kilometrów kwadratowych. Kolejnego dnia obszar ten skurczył się do 754 000 km2, a 16 sierpnia było to 512 000 km2. Topnienie rozpoczęte 14 sierpnia było jednocześnie najpóźniej w ciągu roku odnotowanym topnieniem. Badacze z Summit Camp informują, że temperatura powietrza podniosła się powyżej punktu zamarzania 14 sierpnia o godzinie 5:00 czasu lokalnego. W tym samym czasie zaczął padać deszcz. Padał on przez kilkanaście godzin, a krople wody były obserwowane na powierzchni w pobliżu stacji. Około godziny 12:00 czasu lokalnego na powierzchni śniegu zaczęły formować się kryształy lodu. Wiatr wiał z prędkością około 10 metrów na sekundę. Około godziny 8:40 czasu lokalnego temperatura osiągnęła maksymalną wartość 0,48 stopnia Celsjusza, a około 6 godzin później spadła poniżej punktu zamarzania. Gdy późnym wieczorem chmury ustąpiły, doszło do gwałtownego spadku temperatury to -8,5 stopnia Celsjusza. Naukowcy informują, że do dnia 16 sierpnia całkowita łączna powierzchnia na której na Grenlandii doszło do topnienia śniegu – liczona jako suma powierzchni dla każdego dnia w roku – wyniosła 21,3 miliona kilometrów. To znacznie powyżej średniej z lat 1981–2010, która wynosi 18,6 miliona km2. Summit Camp istnieje od 1989 roku. « powrót do artykułu

W połowie sierpnia na szwajcarskie Olten, gdzie znajduje się fabryka Lindt & Sprüngli, spadł deszcz kakao. Po jakimś czasie firma potwierdziła, że na linii produkcyjnej kruszonych, prażonych ziaren kakaowych doszło do niewielkiej awarii instalacji wentylacji z chłodzeniem. W połączeniu z silnym wiatrem doprowadziło to do nietypowego "opadu". Produkcję można było kontynuować, bo jak podkreśla Lindt & Sprüngli, nie było zagrożenia dla zdrowia ludzi i środowiska. Awaria została już zresztą naprawiona. Do kakaowo-czekoladowych zdarzeń dochodziło już wcześniej. W maju 1919 r. w fabryce Rockwood & Company na Brooklynie wybuchł pożar. Podczas jego gaszenia z budynku wymyte zostały surowe kakao i tłuszcz kakaowy. Ulicą płynęła czekoladowa rzeka. Masa zatkała kanalizację deszczową, przez co okolicę zalała wodnista czekoladowa mikstura. Jak pisano w Brooklyn Daily Eagle, widok i zapach przyciągnął tłumy dzieci. Dzieci padły [...] na kolana i żarłocznie zanurzały w masie umorusane palce. Po godzinie, gdy każda twarz była już solidnie ubrudzona, po telefonie do departamentu ds. wagarów [...] objedzeni czekoladą uczniowie, niektórzy z nieobecnym spojrzeniem, zostali przetransportowani do szkoły. Prawie 100 lat później, w grudniu 2018 r., doszło do problemów ze zbiornikiem w fabryce czekolady DreiMeister w Werl w Nadrenii Północnej-Westfalii. W zetknięciu z zimnym podłożem, mleczna czekolada szybko zastygła. Dwudziestu pięciu strażaków zgarniało ją szuflami. Resztki, które pozostały w szczelinach, trzeba było usunąć gorącą wodą. Szef firmy Markus Luckey powiedział w wywiadzie udzielonym Soester Anzeiger, że gdyby tak duży wypływ zdarzył się bliżej Bożego Narodzenia, byłaby to prawdziwa katastrofa. « powrót do artykułu

Prowadzone w czasie zimnej wojny testy broni jądrowej zmieniały wzorce opadów w miejscach oddalonych o tysiące kilometrów od miejsc detonacji, wynika z najnowszych badań. Naukowcy z University of Reading badali, w jaki sposób ładunki elektryczne pochodzące z promieniowania uwolnionego w czasie detonacji jądrowych, wpłynęły na formowanie się chmur deszczowych. Na łamach Physical Review Letters ukazał się właśnie artykuł, w którym czytamy: uważa się, że na opady deszczu ma wpływ ładunek elektryczny kropli, który jest związany z cyrkulacją powietrza przechodzącego przez chmury. Przetestowaliśmy tę hipotezę badając obieg powietrza w czasie sztucznie podniesionej radioaktywności. Naukowcy wykorzystali dane z lat 1962–1964 zebrane przez stację badawczą w Szkocji. Porównali dni o niskim oraz wysokim naładowaniu atmosfery, ładunkami elektrycznymi generowanymi w wyniku podwyższonej radioaktywności po testach jądrowych. Odkryli, że w okresach wyższej radioaktywności chmury były wyraźnie grubsze i spadało o 24% więcej deszczu. Już w przeszłości naukowcy badający wzorce radioaktywności z czasów Zimnej Wojny dowiadywali się nowych rzeczy o globalnej cyrkulacji powietrza. My wykorzystaliśmy te dane do zbadania wpływu radioaktywności na opady, mówi główny autor badań, profesor Giles Harrison. Badanie związków ładunku elektrycznego z opadami deszczu w warunkach naturalnych jest bardzo trudne. Tym razem z pomocą przyszły polityka i wyścig zbrojeń. Porównując informacje o testach nuklearnych z danymi pogodowymi uczeni mogli sprawdzić, jak wpłynęły one na wzorce opadów. Mimo, że testy takie były prowadzone w odległych regionach, opad radioaktywny rozprzestrzeniał się szeroko w atmosferze. Promieniowanie jonizuje zaś powietrze, przez co dochodzi do uwolnienia ładunków elektrycznych. Uczeni wzięli więc pod lupę dane z dwóch dobrze wyposażonych stacji Met Office, jednej z Kew w pobliżu Londynu, i drugiej położonej na Szetlandach. Jako, że Szetlandy położone są daleko od lądu, wpływ innych źródeł antropogenicznych zanieczyszczeń jest tam stosunkowo niewielki. Łatwiej więc wyodrębnić wpływ promieniowania jonizującego na chmury. Jako, że pomiary ładunków elektrycznych w atmosferze najłatwiej jest wykonać w pogodne dni, naukowcy wykorzystali dane ze stacji w Kew do uzyskania informacji dla 150 dni w czasie których nad Szetlandami było pochmurnie. Okazało się, że w dniach, gdy atmosfera była bardziej naelektryzowana w wyniku testów broni jądrowej, pokrywa chmur nad Szetlandami była grubsza i padało więcej deszczu. Badania takie będą pomocne nie tylko w przewidywaniu pogody, ale mogą również przydać się podczas badań i projektów związanych z geoinżynierią. Dzięki nim możliwe będzie bowiem wpływanie na deszcz, zapobieganie poważnym suszom czy powodziom, bez potrzeby używania środków chemicznych do zasiewania bądź rozpraszania chmur. Profesor Harrison jest też głównym badaczem w prowadzonym przez Zjednoczone Emiraty Arabskie projekcie Rain Enhacement Science, w ramach którego bada wpływ ładunków elektrycznych generowanych przez pustynne pyły na opady nad ZEA. « powrót do artykułu

W czasie Wielkiego głodu (1315–1317) w Europie zmarły miliony ludzi. To jeden z wielkich kryzysów, które nastąpiły na Starym Kontynencie w XIV wieku. Wieku awiniońskiej niewoli papieży, wojny stuletniej, Czarnej Śmierci czy pojawienia się Imperium osmańskiego. Z historycznych zapisków wiemy, że okres Wielkiego głodu to czas olbrzymich opadów deszczu, którym towarzyszyło zniszczenie zbiorów, gwałtowny wzrost cen i kanibalizm. To mocna wskazówka, iż przyczyną klęski były nadmierne opady, jednak nie wiadomo było, jak się mają one do średnich historycznych, ani na jakim obszarze doszło do zwiększonych opadów. Dowiedzieliśmy się tego dopiero teraz, dzięki pracy naukowców z Lamont-Doherty Earth Observatory i Columbia University. Naukowcy ocenili, że lata 1314–1316 były piątym najbardziej wilgodnym okresem w ciągu 700 lat. Dzięki takim badaniom możemy umiejscowić Wielki głód w kontekście długoterminowych trendów klimatycznych oraz dowiedzieć się, jak nadmierne opady wpływały na ówczesne rolnictwo. Zwykle bowiem większa uwagę badacze przywiązują do okresów susz. Zwykle gdy myślimy o ekstremalnych wydarzeniach hydroklimatycznych, mamy na myśli susze. Tutaj jednak mieliśmy do czynienia z powodzią, stwierdza Jason Smerdon, paleoklimatolog z Lamont-Doherty Earth Observatory. Smerdon i jego zespół przeanalizowali Old World Drought Atlas, bazę danych z rekonstrukcją corocznych zmian wilgotności w Europie. Baza zostala stworzona na podstawie badań pierścieni drzew ze 106 miejsc w Europie. W latach suchych pierścienie drzew są węższe, w latach wilgotnych – szersze. Takie informacje możemy następnie doprecyzowywać dokładnie mierząc, jak obecnie przyrastają pierścienie drzew w reakcji na dokładnie zmierzona ilość opadów. Dane z pierścieni drzew pozwalają na zdobycie informacji, jakich nie znajdziemy w historycznych zapiskach. Z zapisków nie dowiemy się bowiem, jak ilość opadów ma się do średnich z okresów wcześniejszych i późniejszych. Nie wiadomo też gdzie było bardziej wilgotno, gdyż zapiski z wielu obszarów nie zachowały się. W ten sposób zespół Smerdona stwierdził, że lata 1314–1316 były piątym najbardziej wilgotnym okresem z lat 1290–2000, a najwięcej opadów było w roku 1315. Badania przyniosły też istotną informację dla współczesności. W Europie dominującym zjawiskiem meteorologicznym jest oscylacja północnoatlantycka (NAO). Działa ona na osi północ-południe, jeśli więc dochodzi do dużych opadów w Norwegii, prawdopodobnie dojdzie do nich również we Włoszech. Jednak, jak obecnie widzimy, w czasie Wielkiego głodu katastrofalne opady dotknęły tylko północ Europy. We Włoszech czy Hiszpanii panowała susza. To zaś oznacza, że dominujący wzorzec może ulec zmianie. « powrót do artykułu

Dwunastoletni Lu Jiezhen z miasta Nanning w Chinach wynalazł suszarkę na ubrania, która automatycznie składa się, gdy wykryje deszcz i rozkłada się, gdy opady się kończą. Chłopiec jest uczniem 6. klasy w North-East Women's Education Center. Wynalazek powstał, bo pewnego razu Lu zdenerwował matkę. Kobieta musiała wyjść, a że wcześniej powiesiła na dworze pranie, poprosiła syna, by monitorował pogodę i gdyby zaczęło padać, schował je do środka. Dwunastolatek zajął się, oczywiście, zabawą i gdy matka wróciła do domu, ubrania ociekały wodą. Skarcony Lu nie puścił jednak uwag mimo uszu i postanowił poszukać rozwiązania, które sprawi, że w przyszłości jego zapominalstwo nie będzie miało takich konsekwencji. Przez kilka miesięcy Lu pracował z ojcem i kilkoma nauczycielami. Wreszcie na początku maja na 34. Dziecięcym Konkursie Wynalazków Naukowych i Technologicznych Regionu Autonomicznego Kuangsi zespół zaprezentował gotowy prototyp suszarki. Sędziowie byli pod takim wrażeniem, że przyznali 12-latkowi pierwszą nagrodę. Wbudowane czujniki wykrywają krople deszczu i wycofują wieszaki pod brezentowy daszek. Światłoczułe sensory odpowiadają z kolei za detekcję bezchmurnego nieba. Dzięki temu, gdy deszcz ustaje i wychodzi słońce, brezent się chowa, a wieszaki się rozciągają. Co ważne, urządzenie jest w stanie zmierzyć wilgotność ubrań. Jeśli są suche, są chowane pod daszek. Na razie nie ma mowy o komercjalizacji wynalazku, ale ponieważ w Chinach i na świecie nie brakuje zapominalskich, bardzo możliwe, że już wkrótce do 12-latka zgłosi się jakaś firma...   « powrót do artykułu

Autorzy globalnego studium zauważyli niezwykły paradoks – w miarę postępów globalnego ocieplenia zwiększa się ilość opadów, a jednocześnie zmniejszają się zasoby wody pitnej. Badania, najszerzej na świecie zakrojone studium opadów i rzek, zostały przeprowadzone przez zespół profesora Ashisha Sharmy z australijskiego Uniwersytetu Nowej Południowej Walii. Naukowcy wykorzystali dane z 43 000 stacji monitorujących opady i 5300 stacji monitorujących rzeki w 160 krajach. To coś, co przegapiono. Spodziewaliśmy się, że ilość opadów będzie rosła, gdyż cieplejsze powietrze może przechować więcej wilgoci. To samo przewidują tez modele klimatyczne. Nie przewidzieliśmy jednak, że w obliczu zwiększonych opadów rzeki będą wysychały, mówi Sharma. Sądzimy, że przyczyną tego stanu rzeczy jest wysychanie gleby w zlewniach rzek. Tam, gdzie kiedyś przed opadami było wilgotno, dzięki czemu nadmiar wody z opadów spływał do rzek, jest teraz bardziej sucho. Więcej wody wsiąka w glebę, a mniej trafia do rzek. Mniej wody w rzekach oznacza mniej wody dla miast i rolnictwa. Tymczasem bardziej sucha gleba to konieczność zwiększonego nawadniania pól. Co gorsza, ten schemat obserwujemy na całym świecie, dodaje uczony. Już w tej chwili na każde 100 kropli opadów do rzek i jezior trafia 36 kropli. To woda dostępna dla człowieka. Pozostałe 64 krople zostają zatrzymane w glebie. Im bardziej sucha gleba, tym mniej kropli spłynie do rzek i jezior. Mniej wody trafia tam, gdzie możemy ją później wykorzystać. W tym samym czasie pojawia się więcej opadów, co przeciąża infrastrukturę kanalizacyjną w miastach, prowadząc do większej liczby podtopień, stwierdza Sharma. Profesor Mark Hoffman chwali badania Sharmy. Zmiana klimatu wciąż dostarcza nam niemiłych zaskoczeń. Naszą rolą, jako inżynierów, jest zidentyfikowanie problemu i znalezienie rozwiązania, mówi. Sharma i jego zespół zauważyli już wcześniej, że pomimo zwiększenia się liczby ekstremalnych opadów, nie dochodzi do zwiększenia liczby ekstremalnych powodzi. Przyczynę tego stanu rzeczy upatrują w bardziej suchej glebie oraz mniejszym zasięgu terytorialnym ekstremalnych opadów. Jednak ekstremalne powodzie to zjawiska, które są zbyt potężne, by napełnić zbiorniki przeznaczone na wodę pitną dla ludzi. Mogą być one za to napełnione przez słabsze powodzie. Problem w tym, że, zdaniem Sharmy, ogólna liczba powodzi się zmniejsza. Uczony wskazuje tutaj na wcześniejsze badania Amerykanów, którzy stwierdzili, że przy ekstremalnie dużych opadach, jeśli gleba była wilgotna przed opadami, to 62% wody opadowej składa się na powódź. Jeśli zaś gleba była wcześniej sucha, to powódź tworzy 13% wody opadowej. To sprzeczne z tym, co czytamy w raportach IPCC, w których przewiduje się rosnącą liczbę powodzi. Jednocześnie jednak wskazuje nam to na potencjalnie groźny scenariusz. Niewielkie powodzie są bardzo ważne, gdyż napełniają zbiorniki, z których czerpiemy wodę. Jednak powodzi jest coraz mniej, bo gleba wchłania wodę. Nawet jeśli pojawi się naprawdę duży deszcz, to gleby są tak suche, że pochłaniają więcej wody niż wcześniej. Mniej więc trafia tam, skąd możemy ją czerpać, wyjaśnia Sharma. Dotychczas wszyscy mieli obsesję na punkcie powodzi i nie zwracali uwagę na znacznie ważniejszy element równania, wodę trafiającą do zbiorników, dodaje. Zdaniem Sharmy, mamy dwa wyjścia. Możemy poczekać, aż ludzie zmniejszą emisję gazów cieplarnianych i klimat się ochłodzi, co jednak zajmie dużo czasu. Możemy też przebudować infrastrukturę przechowującą i dostarczającą wodę, dostosować systemy kanalizacyjne w miastach i przenieść uprawy wymagające dużych ilości wody w tereny, gdzie ta woda będzie. Konieczne będą prace inżynieryjne na masową skalę. Jednak jest to możliwe. W miejscach takich jak Arizona czy Kalifornia roczne opady wynoszą zaledwie około 400 milimetrów, a mimo to, dzięki odpowiedniej infrastrukturze, zamieniono niegościnne tereny w miejsca, gdzie żyje olbrzymia liczba ludzi. Popatrzmy chociażby na infrastrukturę w australijskich Snowy Mountains. Składa się ona z szesnastu głównych zapór, siedmiu elektrowni wodnych, stacji pomp i 225 kilometrów tuneli. Woda z topniejącego śniegu jest wykorzystywana tam zarówno do generowania energii jak i do nawadniania pól. « powrót do artykułu