Znajdź zawartość

Po raz pierwszy udało się bezpośrednio zmierzyć ilość wody i tlenku węgla w atmosferze egzoplanety. Pomiarów dokonał międzynarodowy zespół naukowy korzystający z teleskopu Gemini South Observatory w Chile. Na jego czele stał profesor Michael Line z Arizona State University, a wyniki badań opublikowano w Nature. Celem badań była zaś planeta oddalona od nas o zaledwie 340 lat świetlnych. WASP-77Ab to planeta należąca do kategorii gorących Jowiszów. Przypomina ona Jowisz, ale temperatura na jej powierzchni przekracza 1100 stopni Celsjusza. uczeni skupili się na badaniu jej atmosfery sprawdzając, jakie pierwiastki są w niej obecne w porównaniu ze składem jej gwiazdy. Ze względu na rozmiary i temperatury gorące Jowisze są świetlnym laboratorium do badania gazów atmosferycznych i sprawdzania teorii dotyczących formowania się planet, mówi profesor Line. Gemini South to teleskop o średnicy lustra 8,1 metra znajdujący się na Cerro Pachon w Andach. Teleskop należy do instytucji naukowych z USA, Kanady, Chile, Brazylii i Argentyny. Jest jednym z dwóch bliźniaczych urządzeń wchodzących w skład Gemini Observatory. Drugie urządzenie, Gemini North, znajduje się na Hawajach. Naukowcy wykorzystali instrument Immersion GRating INfrared Spectrometer (IGRINS) na Gemini South, za pomocą którego obserwowali poświatę cieplną egzoplanety obiegającej gwiazdę. IGRINS pozwolił na wykrycie o określenie względnych proporcji gazów w atmosferze. Zaś dzięki określeniu względnych ilości wody i tlenku węgla, byli w stanie stwierdzić, jaka jest zawartość tlenu i węgla w atmosferze WASP-77Ab. Wartości zgadzały się z naszymi oczekiwaniami i były niemal takie same jak w przypadku gwiazdy macierzystej tej planety, mówi Line. Uczony dodaje, że praca jego zespołu to jednocześnie demonstracja metod pomiaru tak ważnych gazów jak tlen czy metan w atmosferach niezbyt odległych planet. Gazy te to biosygnatury, a ich badania pomogą znaleźć planety, na których może istnieć życie. Doszliśmy do momentu, w którym możemy mierzyć względne wartości gazów atmosferycznych egzoplanet z równą precyzją, co gazów w atmosferach planet Układy Słonecznego. Pomiary węgla i tlenu oraz innych pierwiastków w atmosferach większej liczby egzoplanet pozwolą nam lepiej zrozumieć pochodzenie i ewolucję Jowisza i Saturna, dodaje uczony. A jeśli możemy to zrobić za pomocą obecnie istniejącej technologii, to pomyślmy tylko, co będzie możliwe dzięki teleskopom przyszłości, jak Gigantyczny Teleskop Magellana. Naprawdę możliwe jest, że jeszcze przed końcem obecnej dekady wykorzystamy tę samą technikę do poszukiwania sygnatur życia, stwierdza Line. W ubiegłym roku amerykańska Narodowa Fundacja Nauki przyznała 17,5 miliona USD na przyspieszenie prac nad Gigantycznym Teleskopem Magellana. « powrót do artykułu

Naukowcy z należącego do NASA Centrum Astrobiologii rzucili nowe światło na ewolucję. Z ich badań wynika, że o rozwoju życia na Ziemi zadecydowało przypadkowe łączenie się przedstawicieli dwóch linii prokariotów przed 2,5 miliardami lat. Biolog molekularny James A. Lake porównał proteiny występujące u ponad 3000 różnych prokariotów - jednokomórkowych organizmów niezawierających jądra komórkowego - i wykazał, że 2,5 miliarda lat temu doszło do łączenia się prokariotów z dwóch linii. To z kolei pozwoliło na powstanie bardziej stabilnego organizmu, który był w stanie czerpać energię z fotosyntezy. W wyniku dalszej ewolucji powstały organizmy, u których ubocznym produktem fotosyntezy był tlen. Pierwiastek ten wzbogacił atmosferę Ziemi, umożliwiając powstanie organizmów, które wykorzystywały tlen w procesach życiowych. Wyższe formy życia nie powstałyby, gdyby to się nie zdarzyło. [Prokarioty - red.] to bardzo ważne organizmy. W czasie, gdy ewoluowały pierwsze prokarioty, w atmosferze Ziemi nie było tlenu - mówi Lake. Dzięki połączeniu dwóch klas prokariotów, powstały nowe organizmy z podwójną błoną komórkową. Później z niego wyewoluowały sinice - pierwsi producenci tlenu na naszej planecie. Zmieniły one skład chemiczny atmosfery i umożliwiły pojawienie się kolejnych, bardziej złożonych form życia.

Amerykańscy i europejscy naukowcy wykryli w atmosferze Wenus i Marsa dziwną cząsteczkę. Jest to nietypowo zbudowany dwutlenek węgla. Niewykluczone, że to właśnie on odpowiada za efekt cieplarniany Gwiazdy Porannej. Wzmianki dotyczące cząsteczki pojawiły się w kwietniu zeszłego roku, kiedy na orbicie Wenus znalazała się pierwsza sonda Europejskiej Agencji Kosmicznej Venus Express. Wtedy to międzynarodowy zespół astronautów zetknął się z zaskakującą sygnaturą absorpcji promieniowania o długości 3,3 mikrometra (jest to tzw. średnia podczerwień, ang. mid-infrared, MID). Na pokładzie sondy znajduje się atmosferyczny spektrometr podczerwieni (ang. Infrared Atmospheric Spectrometer). W pewnym momencie był on nakierowany na zachód słońca za planetą i mierzył, jakiej długości promieniowanie jest pochłaniane przez tworzące atmosferę Wenus gazy. Łatwo określić skład atmosfery, ponieważ różne gazy pochłaniają promieniowanie o różnej długości. Wtedy właśnie zaobserwowano dziwną sygnaturę w rejestrach średniej podczerwieni, której nie umiano zidentyfikować. To było wyraźne i systematyczne, ponadto wzrastało wraz z zagłębianiem się w atmosferę. Dlatego wiedzieliśmy, że to coś realnie istniejącego [a nie błąd pomiarowy – przyp. red.] – opowiada szef zespołu Jean-Loup Bertaux. W grudniu zeszłego roku Mike Mumma z NASA wspomniał, że teleskopy z obserwatorium na Hawajach odkryły w atmosferze Marsa cząsteczki o podobnych właściwościach fizycznych. Oba zespoły porównały opisane przez siebie sygnatury i okazało się, że są one identyczne. Nietypowy CO2 zawiera jeden "normalny" tlen z ośmioma protonami i ośmioma neutronami i drugi z 8 protonami i 10 neutronami. Naukowcy domyślili się, że może chodzić o izotop któregoś z pierwiastków w dwutlenku węgla, ponieważ atmosfery Marsa i Wenus składają się w większości z tego właśnie gazu (ok. 95%). Ponieważ odmiennie zbudowane cząsteczki pochłaniają więcej energii niż zwykłe cząsteczki CO2, na Wenus mamy do czynienia z efektem cieplarnianym. W atmosferze Ziemi dwutlenek węgla stanowi tylko 0,04%, a ponieważ opisany izotop tlenu wchodzi w skład tylko 1% cząsteczek, w znikomym stopniu przyczyniają się one do ocieplenia naszego klimatu.

Z symulacji przeprowadzonych przez naukowców ze Stanford University dowiadujemy się, że globalne ocieplenie wydłuży okresy stagnacji atmosfery. To bardzo niebezpieczne zjawisko dla mieszkańców miast i obszarów uprzemysłowionych. Liczne modele, wykorzystane na Stanfordzie, wykazały, że wydłużonych okresów stagnacji doświadczy aż 55% ludzkości. O stagnacji mówi się, gdy masa powietrza pozostaje przez dłuższy czas w jednym miejscu i gdy nie ma opadów. Podczas normalnych procesów atmosferycznych powietrze jest oczyszczane przez opady oraz mieszane dzięki wiatrowi. Jednak w czasie stagnacji powietrze nie jest oczyszczane, a nad obszar, który jej doświadczył, nie napływa nowe, czystsze powietrze i nie wypycha stamtąd powietrza zanieczyszczonego. To oznacza, że rośnie poziom koncentracji zanieczyszczeń w powietrzu. Jest to zjawisko szczególnie niebezpieczne na gęsto zaludnionych obszarach. Uczeni ze Stanforda uważają, że średnia liczba dni stagnacji w atmosferze wzrośnie o 40 dni rocznie. W ich wyniku będziemy prawdopodobnie mieli ze zwiększoną liczbą zachorowań na choroby płuc i układu krążenia. To z kolei przełoży się na zwiększoną umieralność. Ofiarami tak zmienionego klimatu mogą paść miliony osób rocznie. Najbardziej dotkniętymi stagnacją atmosfery obszarami będą Meksyk, Indie i zachodnia część USA. To gęsto zaludnione obszary, więc tam może pojawić się najwięcej problemów. Głównym sposobem walki z tak niekorzystnymi zjawiskami powinna być próba uniknięcia wystąpienia takich zjawisk czyli radykalna redukcja emisji gazów cieplarnianych. « powrót do artykułu

Przed 2,5 miliardami lat, zanim w atmosferze Ziemi pojawił się tlen, jej skład wielokrotnie się zmieniał, przechodząc pomiędzy stanem atmosfery bogatej w węglowodory i pozbawionej tych związków. Zdaniem uczonych z Newcastle University, taka huśtawka składu jest podobna do procesów zachodzących obecnie na Tytanie, księżycu Saturna, a jej przyczyną była działalność mikroorganizmów. Używane dotychczas modele wskazywały, że wczesna atmosfera Ziemi mogła zostać ogrzana przez rodzaj organicznej mgły. Przeprowadziliśmy geochemiczne analizy osadów, które dowiodły istnienia takiego zjawiska. Jednak zamiast długotrwałego ‚mglistego’ okresu znaleźliśmy sygnały wskazujące, że dochodziło raczej do huśtawki zmian w składzie, spowodowanej działalnością mikroorganizmów - mówi doktor Aubrey Zerkle. To daje nam wgląd we wczesną atmosferę Ziemi, jeszcze sprzed okresu wzbogacenia jej w tlen, i pokazuje, jak ważną rolę odgrywał wówczas metan - dodaje. Naukowcy przeanalizowali liczące sobie 2,65-2,5 miliarda lat osady z południa Afryki. Znaleźli dowody, że mikroorganizmy żyjące w oceanach produkowały tlen, jednak izotopy węgla i siarki wskazują, iż niewiele z tego tlenu przedostawało się do atmosfery. Z badań wynika również, że ciągłe wahania składu skończyły się, gdy do atmosfery przedostała się wystarczająca ilość tlenu. Najbardziej zdumiewającym odkryciem jest fakt, że te zmiany były nieciągłe. Atmosfera przechodziła od jednego stabilnego stanu, w drugi stan stabilny. To przypomina procesy klimatyczne, które zachodzą obecnie, i pokazuje, jak bardzo delikatna równowaga może istnieć pomiędzy różnymi stanami atmosfery - dodaje współautor badań, doktor James Farquhar z University of Maryland.

Opadające krople deszczu trą o powietrze, przez co energia kinetyczna zarówno kropli jak i powietrza zamieniana jest w energię cieplną i zostaje rozproszona. Grupa matematyków policzyła ilość rozpraszanej w ten sposób energii i ze zdumieniem odkryła, że opady deszczu mogą być bardzo istotnym składnikiem ogólnego bilansu energetycznego atmosfery. Matematycy Olivier Pauluis z New York University oraz Juliana Dias z Narodowej Administracji Oceanów i Atmosfery (NOAA) wykorzystali dane uzyskane przez program Tropical Rainfall Measurement Mission (TRMM). Z ich obliczeń wynika, że pomiędzy 30. stopniem szerokości północnej a 30. stopniem szerokości południowej, rozproszenie energii wskutek tarcia kropli deszczu o powietrze średnio 1,8 wata na metr kwadratowy. Spadające krople wody i kryształki lodu stanowią minimalną część masy atmosfery, jednak, jak się okazuje, prowadzą do rozproszenia olbrzymich ilości energii. Specjaliści przewidują, że w miarę jak klimat będzie się ocieplał, opady staną się bardziej intensywne. Co więcej krople będą miały dłuższą drogę do przebycia, gdyż para wodna będzie kondensowała na większych wysokościach. Pauluis uważa, że na każdy stopień wzrostu temperatury ilość rozpraszanej energii wzrośnie o kilka procent. Wyliczenia te są zgodne z wcześniejszymi modelami klimatycznymi. Spodziewamy się, że wraz ze wzrostem temperatury wielkoskalowe cyrkulacje powietrza w tropikach, takie jak komórka Hadleya czy komórka Walkera osłabną - mówią uczeni. Można zatem spodziewać się osłabnięcia pasatów, które są częścią obu komórek. Nie osłabną za to huragany. Są one bowiem zależne nie od energii zgromadzonej w atmosferze a od temperatury powierzchni oceanów. Eksperci zapowiadają wzrost siły tych wiatrów.

Światowa Organizacja Meteorologiczna (WMO) alarmuje, że w 2010 roku pobity został niechlubny rekord emisji gazów cieplarnianych do atmosfery. Wkład człowieka w emisję gazów cieplarnianych po raz kolejny od czasów przedindustrialnych osiągnął rekordowy poziom - powiedział Sekretarz Generalny WMO, Michel Jarraud. Jeśli nawet natychmiast powstrzymalibyśmy się od produkcji gazów cieplarnianych, na co się nie zanosi, to i tak pozostaną one w atmosferze przez dziesiątki lat i będą naruszały delikatną równowagę - dodał. Najważniejszym gazem cieplarnianym, bo stanowiącym aż 80% zwiększonej emisji, jest dwutlenek węgla, a ludzka aktywność jest jego ważnym źródłem. Drugim pod względem emisji jest metan, którego poziom rośnie od pięciu lat. W latach 2000-2006 z nieznanych dotąd przyczyn emisja metanu znajdowała się na stałym poziomie. Trzecim najczęściej emitowanym gazem jest tlenek azotu, którego wpływ na ocieplanie klimatu jest aż 300-krotnie silniejszy niż dwutlenku węgla. Jego głównym źródłem pochodzącym od człowieka są nawozy sztuczne. W porównaniu z rokiem 2009 ilość gazów cieplarnianych w atmosferze zwiększyła się o 1,4%. Od roku 1990 jest to wzrost o 29%. Pomiędzy rokiem 2009 a 2010 ilość CO2 zwiększyła się o 2,3 części na milion. To więcej niż średnia z lat 90. ubiegłego wieku (1,5 ppm) oraz niż średnia z ostatniej dekady (2,0 ppm). Dane wskazują, że emisja gazów cieplarnianych ciągle rośnie, a deklarowane przez rządy wielu państw działania nie zdają egzaminu.

Ostatnie badania NASA dają nadzieję, że w przyszłości uda się przewidywać trzęsienia Ziemi. Już w ubiegłym roku satelita DEMETER zanotował znaczący wzrost sygnałów radiowych o niskiej częstotliwości, który miał miejsce przed trzęsieniem ziemi na Haiti. Teraz Dimitar Ouzounov z NASA Goddard Space Flight Centre i jego koledzy zaprezentowali wstępne wyniki z obserwacji Japonii sprzed ostatniego trzęsienia. Obrazy satelitarne pokazują olbrzymi wzrost liczby elektronów w jonosferze nad epicentrum. Szczyt wzrostu miał miejsce na trzy dni przed trzęsieniem. Jednocześnie zauważono wzrost emisji w podczerwieni, którego szczyt przypadł na kilka godzin przed wstrząsem. To pokazuje, że przed trzęsieniem, nad epicentrum wzrosła temperatura atmosfery. Obserwacje te wydają się potwierdzać teorię o powiązaniu litosfery, atmosfery i jonosfery, która mówi, że na kilka dni przed trzęsieniem z litosfery uwalniają się olbrzymie ilości radonu. Ten radioaktywny gaz jonizuje powietrze, co z kolei prowadzi do dużej kondensacji wody, której molekuły są przyciągane przez jony. W procesie tym uwalniane jest ciepło, co można zauważyć w podczerwieni.

Z badań przeprowadzonych przez naukowca z Uniwersytetu w Manchesterze wynika, że znaczna część atmosferycznych zasobów dwóch gazów szlachetnych, kryptonu i ksenonu, mogła dotrzeć do Ziemi dzięki kometom. Autor hipotezy, dr Greg Holland, opiera swoje przypuszczenia na analizach izotopowych. Jak wykazały pomiary przeprowadzone przez jego zespół, zasoby obu kryptonu i ksenonu znajdujące się pod naszymi stopami znacznie różnią się od tych, które wdychamy wraz z powietrzem. Jak wykazał dr Holland, w próbkach pobranych z atmosfery procentowa zawartość lekkich izotopów obu badanych pierwiastków jest znacznie wyższa, niż w rezerwuarach ditlenku węgla (CO2) znajdujących się kilkaset metrów pod ziemią. Skład materiału pozyskanego z atmosfery jest więc bliższy temu spotykanemu w kometach, zaś dane dotyczące budowy meteorytów świadczą o podobieństwie ich składu do zawartości badanych izotopów w skorupie ziemskiej. Zdaniem dr. Hollanda zebrane informacje świadczą o tym, że źródłem znacznej części ziemskich zasobów ksenonu i kryptonu mogły być komety, które znalazły się w pobliżu Ziemi na wczesnych etapach jej formowania. O szczegółach swojego studium badacz poinformował za pośrednictwem czasopisma Science.

Kamienie nagrobne mogą ujawnić, w jaki sposób na przestrzeni wieków zmieniała się ziemska atmosfera i jej skład. Naukowcy już poprosili społeczeństwo o pomoc w odczytywaniu historii zapisanej w marmurze. Gazy z atmosfery rozpuszczały się w kroplach deszczu, powodując erozję. Zbierając dane z marmurowych płyt nagrobnych o różnym wieku z różnych części świata, badacze będą mogli sporządzić mapę tempa wietrzenia kamieni. Jak napisano na witrynie Projektu Nagrobkowego (Gravestone Project), ochotnicy mają do wykonania 2-etapowe zadanie. Na początku należy zlokalizować cmentarz za pomocą GPS-a. To wbrew pozorom ważna część misji, ponieważ należy odrzucić wszystkie nekropolie, na których nie ma grobów marmurowych. Marmur jest bowiem skałą powstałą z przeobrażenia wapieni lub dolomitów. Składa się z krystalicznego kalcytu, czyli węglanu wapnia. Pod wpływem kwaśnych deszczy ulega on stopniowemu rozpuszczeniu. W drugim etapie wolontariusze muszą się posłużyć mikrometrem. Wykonując nagrobek, kamieniarz ryje w nim napis. Potem litery są pokrywane ołowianą farbą, a całość polerowana. Oznacza to, że po zakończeniu prac warsztatowych litery i tło są dokładnie tej samej wysokości. Gdy jednak materiał ulega erozji i wietrzeniu, a litery nie, napis staje się z biegiem lat coraz bardziej wypukły. Mierząc odległość między szczytem ołowianej litery a marmurem i odnotowując wiek kamienia, można określić tempo wietrzenia. Ponieważ naukowcy będą mieli dostęp do nagrobków w różnym wieku, łatwo ustali się ewentualne zmiany wietrzenia w czasie. Badacze wyjaśniają też chętnym, jak działa metoda, którą powinno się wykorzystać w odniesieniu do nagrobków bez ołowianych liter. Zakłada ona, że podczas produkcji marmur był tak cięty i polerowany, by na całej długości miał identyczną grubość. Mierząc więc grubość kamienia na górze i na dole, da się stwierdzić, czy coś się tu zmieniło. Nie jest to tak dokładna technika jak pomiar ołowianych liter. Niekiedy warto jednak skorzystać z nich obu. Naukowcy zalecają, by po zlokalizowaniu odpowiedniego cmentarza wybrać sobie pięć grobów i przeprowadzić na nich pięć pomiarów. Projektem kierują Deirdre Dragovich z Uniwersytetu w Sydney oraz Gary Lewis z Amerykańskiego Stowarzyszenia Geologicznego.

W powietrzu unoszącym się nad Madrytem i Barceloną wykryto ślady kokainy i substancji "spokrewnionej" z LSD. Do tej pory naukowcy uważali, że metropolie okrywa zwykły smog, w atmosferze znaleziono jednak kilka rodzajów narkotyków, głównie wspominaną kokainę. W oświadczeniu opublikowanym na witrynie internetowej Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), czyli rządowego komitetu badań naukowych, poinformowano, że poza kokainą, stacje kontrolujące jakość powietrza nad miastami wytropiły amfetaminę, opiaty, THC i kwas lizergowy (LSD jest dietyloamidem kwasu D-lizergowego). Odkrycie środków odurzających w powietrzu to raczej ciekawostka, a nie powód do zmartwień. Nawet gdybyśmy żyli tysiąc lat, nie wchłonęlibyśmy odpowiednika dawki kokainy – twierdzi Miren Lopez de Alda. Co więcej, naukowcy uważają, że wyniki nie są reprezentatywne ani dla Madrytu, ani dla Barcelony. W stolicy Hiszpanii próbki pobierano bowiem w pobliżu zrujnowanego budynku, gdzie często pojawiają się dilerzy i narkomani. Poza tym zarówno w Madrycie, jak i w głównym mieście Katalonii badania prowadzono niedaleko uniwersytetów. Studium ujawniło też wyższe stężenia narkotyków w weekendy, co sugeruje, że podczas wolnych dni zażywano ich więcej. We wszystkich próbkach stwierdzono obecność kokainy i THC. Stężenie kokainy wynosiło od 29 do 850 pikogramów na metr sześcienny powietrza, a tetrahydrokannabinolu, benzoiloekgoniny (metabolitu kokainy) i 6ACM (6-acetylomorfiny, pochodnej heroiny) 23-33 pikogramy/m3. Tylko w jednym miejscu w Madrycie (w ruinach odwiedzanych przez uzależnionych) poziom THC sięgał 143 pikogramów. Amfetamina występowała w ilościach mniejszych niż 5 pikogramów na metr sześcienny. Badania przeprowadzano metodą chromatografii cieczowej i spektrometrii masowej.

W 1953 roku Stanley Miller z Uniwersytetu w Chicago przeprowadził sławetne doświadczenie: odtworzył scenariusz, według którego na Ziemi mogło powstać życie. W jednym naczyniu miał wodę (ocean), w drugim mieszaninę gazów (atmosfera), a po połączeniu zaczął przez nie przepuszczać prąd – odpowiednik błyskawic. Po kilku dniach udało mu się uzyskać aminokwasy. Teraz jeden z jego studentów, Jeff Bada, twierdzi, że ważną rolę w tym procesie odegrały erupcje wulkanów. Podgrzewały bulion pierwotny i stanowiły ważne źródło gazów. Bada pracuje obecnie jako biolog morski na Uniwersytecie Kalifornijskim w San Diego. Ostatnio przeanalizował skład 11 oryginalnych próbek z eksperymentu swojego mistrza. Chciał sprawdzić, czy za pomocą współczesnego wyposażenia da się wykryć związki wytworzone ponad 50 lat temu. Powszechnie uznaje się, że powierzchnia młodej Ziemi składała się z niewielkich wysepek wulkanicznych. Najnowsze studium Bady wskazuje, że wyładowania atmosferyczne i wulkany łącznie stanowiły zapłon dla procesu tworzenia się życia. Wierzymy, że z oryginalnego eksperymentu Millera można było wyciągnąć więcej wniosków. Odkryliśmy, że za pomocą współczesnej wersji aparatu wulkanicznego można uzyskać dużo większy wachlarz związków. Aparaturę Millera i jego próbki odkryto po śmierci naukowca w 2007 roku. Bada i jego współpracownicy, m.in. Adam Johnson z Indiana University, posłużyli się nimi. Wyodrębnili 22 aminokwasy; 10 z nich Miller uprzednio nie zidentyfikował.

Dzięki tlenowi życie na Ziemi stało się możliwe, ale dotąd nie było jasne, jak dokładnie przebiegał proces oksygenacji (natlenowania) atmosfery. Profesor Ian Campell i dr Charlotte Allen z Narodowego Uniwersytetu Australijskiego sądzą, że odbyło się to w 6 lub siedmiu etapach, które zazębiały się z powstawaniem superkontynentów i erozją wypiętrzających się podczas zderzeń gór (Nature Geoscience). Po każdym takim zderzeniu następował skokowy wzrost stężenia O2. Najważniejszą rolę odgrywały zatem płyty tektoniczne. Proces pompowania tlenu do atmosfery rozpoczął się 2,65 mld lat temu, a zakończył ok. 40 mln lat temu. Wg Australijczyków, kolizje płyt, które doprowadziły do uformowania się m.in. Nuny, Rodinii, Gondwany czy Pangei, skutkowały także wypiętrzaniem supergór. Wskutek ich błyskawicznego wietrzenia do oceanów dostawały się olbrzymie ilości składników odżywczych. To z kolei prowadziło do namnażania wytwarzających tlen glonów oraz cyjanobakterii (sinic). Doktor Allen zaznacza, że inni naukowcy wykazali już wcześniej, że erozja Himalajów zwiększa poziom O2 w atmosferze. Przeskalujmy Himalaje do rozmiarów superkontynentów, a otrzymamy współczesny odpowiednik tego, co jak sądzimy, zdarzyło się 7-krotnie w historii Ziemi. Aby ustalić, czy naprawdę istniał związek między dwoma opisanymi zjawiskami, Campell i Allen datowali cyrkony, znalezione w osadach delt 40 rzek. Krystalizowały one, gdy skorupa ziemska roztapiała się podczas zderzenia, a potem zaczynała stygnąć. Podczas zestalania minerał absorbował uran, który z czasem rozkładał się do wtórnego ołowiu radiogenicznego. Określając stosunek uranu do ołowiu, można więc oszacować, kiedy powstały kryształy. Dick Holland, geochemik z Uniwersytetu Harvarda, nie zgadza się jednak z teorią zaproponowaną przez Australijczyków. Podkreśla, że tzw. wielkiego natlenowania sprzed ok. 2,3 mld lat nie poprzedzało żadne zderzenie płyt tektonicznych. Campell i Allen nie zamierzali badać związków między kolizjami a oksygenacją atmosfery. Pierwotnie chcieli się przyjrzeć wzorcom powstawania kontynentów.

Wraz ze wzrostem poziomu dwutlenku węgla (CO2) w atmosferze może dojść do spadku odporności roślin na szkodniki - donoszą naukowcy z Uniwersytetu Illinois. Doszli do tego, badając zmiany podatności soi na owady żywiące się jej liśćmi. Jako główne przyczyny wzrostu zawartości dwutlenku węgla w atmosferze wymienia się wycinanie drzew (deforestację) oraz spalanie paliw kopalnych. Proces ten rozpoczął się w drugiej połowie XIX wieku i trwa do dziś. Główny autor eksperymentu, Evan DeLucia, tłumaczy: Obecnie zawartość CO2 w atmosferze wynosi około 380 cząsteczek na milion (ppm). Na początku rewolucji przemysłowej była równa około 280 ppm, a przedtem utrzymywała podobną wartość przez co najmniej sześćset tysięcy, a być może nawet kilka milionów lat. Szacuje się, że jeśli nie podejmiemy odpowiednich działań, do połowy XXI wieku zawartość tego gazu w powietrzu wzrośnie o 50% w stosunku do dzisiejszego stanu. Jako najważniejsze uzasadnienie tej pesymistycznej prognozy prof. DeLucia podaje gwałtowny rozwój gospodarki Chin i Indii. Badania nad pędami soi prowadzono w ośrodku eksperymentalnym zwanym Soy FACE (Soybean Free Air Concentration Enrichment - [ośrodek] Wzbogacania Powietrza [dla wzrostu] Soi). Placówka ta umożliwia przeprowadzanie eksperymentów wymagających manipulowania składem atmosfery, szczególnie w zakresie stężenia CO2 i ozonu. Jednocześnie, co ważne, w czasie badań roślina nie jest odcinana od czynników środowiskowych, takich jak opady, nasłonecznienie czy wahania temperatur. Daje to pewność, że jedynym zmieniającym sie parametrem jest właśnie zawartość odpowiednich gazów w środowisku życia rośliny. Od dawna wiadomo, że wzrost poziomu dwutlenku węgla powoduje przyśpieszenie procesu fotosyntezy. Powoduje także zwiększenie ilości cukrów w liściach rośliny kosztem poziomu azotu. Było to przesłanką pierwszej hipotezy badawczej stworzonej przez naukowców: postanowili oni zbadać, czy owady pożerają większą ilość liści, po to by pochłonąć odpowiednią dla siebie ilość azotu. W tym celu hodowali soję w warunkach normalnego stężenia CO2, ale z podwyższonym stężeniem cukru w glebie. Rezultat okazał się zaskakujący: co prawda liście zawierały dzięki temu zabiegowi więcej węglowodanów, lecz samo to nie wystarczyło, by żerujące na nich szkodniki lepiej się rozwijały. Nie zaobserwowano bowiem większych różnic w porównaniu do roślin żyjących w niemodyfikowanym środowisku. W związku z pierwszym niepowodzeniem naukowcy postanowili przyjrzeć się bliżej szlakom hormonalnym i zbadać ich zależność od poziomu CO2. Zainteresowali się szczególnie substancją wydzielaną przez rośliny w sytuacji stresu, zwaną kwasem jasmonowym. Pod jego wpływem roślina zaczyna wydzielać białka odpornościowe zwane inhibitorami proteaz. Ich zadaniem jest ochrona własnych białek przed trawieniem, przez co szkodnik nie jest w stanie wchłonąć pożartych liści i po pewnym czasie pada. Tym razem trafili w dziesiątkę - okazało się bowiem, że wzrost poziomu dwutlenku węgla w atmosferze powoduje spadek produkcji kwasu jasmonowego i tym samym pogorszenie odporności. Roślina traci ważny mechanizm obronny, przez co larwy mogą rozwijać się znacznie intensywniej. Doktor May Barenbaum, jeden z autorów publikacji, przekonuje o wadze odkrycia: Nasze badanie pokazuje, jak bardzo złożonym procesem jest zmiana warunków środowiska. Wzrost poziomu dwutlenku węgla w powietrzu organicza zdolność reagowania rośliny na infekcję, co jest wykorzystywane przez atakujące ją szkodniki. Naukowiec ostrzegł także, że dalsze postępowanie tego procesu może dodatkowo pogorszyć funkcjonowanie mechanizmów odpowiadających za odporność soi, a być może także innych gatunków.

Badacze ze Zuyd University twierdzą, że tylko godzina wdychania spalin wystarczy, by zmienić sposób, w jaki działa mózg. Od dawna wiedziano, że cząsteczki inhalowanych związków docierają do tego ważnego organu, ale teraz po raz pierwszy udało się wykazać, że mogą one wpływać na przebieg przetwarzania informacji. Naukowcy odtwarzali warunki, w jakich pracuje się w garażu albo na poboczu dróg (Particle and Fibre Toxicology). Holendrzy poprosili 10 ochotników, by spędzili 60 minut albo w pomieszczeniu z czystym powietrzem, albo w pokoju wypełnionym gazami i innymi substancjami powstającymi przy spalaniu diesla. W tym czasie i przez następną godzinę monitorowano działanie ich mózgu za pomocą EEG. Po ok. półgodzinie u osób z drugiej grupy w zapisie pojawiły się oznaki reakcji stresowej. Były one widoczne także po opuszczeniu zanieczyszczonego pokoju. Szef zespołu naukowców, Paul Borm, podkreśla, że można się tylko domyślać, jak oddziałuje na mózg skażenie powietrza w dużych miastach, gdzie stężenie chociażby sadzy jest dużo wyższe, a ekspozycja chroniczna. Nanocząsteczki mogą interferować z normalnym działaniem mózgu i przetwarzaniem informacji. Trzeba jednak dalszych badań, by rozpoznać ten efekt. Ken Donaldson, profesor toksykologii układu oddechowego z Uniwersytetu w Edynburgu, podkreśla, że odpowiedź mózgu na nowy zapach nie jest niczym zaskakującym. Twierdzi, że reakcja fizjologiczna nie musi być negatywna, ponieważ jednak może występować efekt długoterminowy, warto go określić. Badanie wpływu zanieczyszczenia powietrza na mózg stwarza problemy natury metodologiczno-etycznej. Mimo zgody wyrażonej przez ochotników, podczas eksperymentu naraża się ich zdrowie. Jeśli naukowcy decydują się na podłużne badania populacyjne, także natrafiają na przeszkody. Choroby mózgu nie są bowiem często uwzględniane w aktach zgonu. Jako przykład podaje się pacjentów z chorobą Alzheimera, którzy często umierają z powodu infekcji. Co jednak bardzo istotne, podobne uszkodzenia jak u chorych z alzheimeryzmem odnotowano u psów żyjących w bardzo zanieczyszczonym mieście Meksyk.

Brent Christner, profesor Uniwersytetu Stanu Luizjana, dokonał wraz z kolegami z Montany i Francji ciekawego odkrycia dotyczącego bakterii. Udowodnił bowiem, że w atmosferze unoszą się liczne bakterie zdolne do wywoływania deszczu. Mają one istotny wpływ na intensywność opadów, a dzięki temu na klimat, produkcję rolną, a być może nawet na globalne ocieplenie. Wyniki badań profesora Christnera i jego kolegów ukażą się w najbliższym numerze prestiżowego czasopisma Science. Amerykańsko-francuski zespół udowodnił, że kluczowe dla występowania opadów deszczu i śniegu kryształki lodu tworzą się w chmurze najintensywniej, gdy wysycona jest określonymi bakteriami. Doprowadzają one do zamarzania znacznie skuteczniej od drobin pyłu i kurzu, gdyż białka na ich powierzchni umożliwiają zamarzanie wody w znacznie wyższych temperaturach. Z kolei im więcej jest w chmurze lodu, tym większe jest prawdopodobieństwo, że dojdzie do opadów deszczu bądź śniegu. Mikroorganizmy tego typu mogłyby znaleźć szerokie zastosowanie wszędzie tam, gdzie konieczna jest zdolność do regulowania pogody. Możliwości ich zastosowania jest wiele: od rolnictwa, przez lotnictwo, aż po turystykę. Przeszkodzić w tym może jednak jeden bardzo ważny fakt. Odkryto bowiem, że wiele spośród tych bakterii to patogeny roślin. Powietrze jest dla nich doskonałym środowiskiem, w którym mogą się rozprzestrzeniać na ogromne odległości. Gdy spadną na ziemię, przedostają się do gleby i powodują przedwczesne zamarzanie korzeni. Wywołują ogromne straty w rolnictwie i przez to - w całej gospodarce. Koncepcja "deszczowych bakterii" wcale nie jest nowa - prof. Christner zaproponował ją już ponad 25 lat temu, lecz do tej pory mało kto był do niej przekonany. Teraz jednak, gdy badacz przedstawił pierwsze dowody prawdziwości swojej tezy, pojawiła się szansa na powszechne uznanie jego hipotezy. Poparcie tej teorii przez środowisko naukowe ułatwiłoby najprawdopodobniej prowadzenie dalszych badań, co mogłoby przynieść znaczące korzyści dla ludzi.