Zaloguj się, aby obserwować tę zawartość
Obserwujący
0
Rekordowy cykl życiowy
dodany przez
KopalniaWiedzy.pl, w Nauki przyrodnicze
-
Podobna zawartość
-
przez KopalniaWiedzy.pl
W Arktyce coraz częściej dochodzi do topnienia wieloletniego lodu, przez co zanika lód spiętrzony. To zaś zła wiadomość dla arktycznego życia, od niedźwiedzi polarnych po mikroorganizmy. Naukowcy z Instytutu Badań Polarnych i Morskich im. Alfreda Wegenera przeanalizowali dane z trzech dekad badań lotniczych Arktyki i nie mają dobrych wieści. Zanik wieloletniego lodu to poważny problem.
Gdy pływający lód jest spychany na siebie w wyniku oddziaływania wiatrów i prądów morskich, na styku kry tworzą się spiętrzenia. Są one poważnym problemem dla żeglugi, ale niezwykle ważnym elementem arktycznego ekosystemu. Dane satelitarne z ostatnich dekad pokazują, że w Arktyce zanika lód pływający, a ten, który pozostaje, jest cieńszy i przemieszcza się szybciej. Dotychczas jednak nie było wiadomo, jak wpływa to na formowanie się spiętrzeń. Dopiero od kilku lat spiętrzenia takie możemy bowiem badać za pomocą satelitów.
Spiętrzenia, powstające co jakiś czas na styku połączonych przez wiatr i prądy fragmentów lodu, mogą sięgać 2 metrów wysokości. Bardziej imponujące jest to, co dzieje się pod wodą. Tam mogą tworzyć się zwały lodu sięgające 30 metrów w dół i uniemożliwiające żeglugę. Jednak miejsca styku połaci lodu pływającego wpływają nie tylko na energię i masę samego lodu, ale na znacznie szersze procesy. Gdy w spiętrzony nad powierzchnią wody lód uderza wiatr, kry mogą wędrować po całej Arktyce.
Takie spiętrzenia są wykorzystywane przez niedźwiedzie polarne do ochrony przed mroźnym wiatrem, co jest szczególnie ważne dla samic podczas porodów i dla niedźwiedzich noworodków. Spiętrzony lód jest domem dla różnych mikroorganizmów, a tworzące się pod wodą zwały lodu odgrywają ważną rolę w mieszaniu wody, co zwiększa dostępność składników odżywczych.
Dotychczas nie było wiadomo, jak topnienie arktycznego lodu pływającego wpływa na spiętrzenia. Coraz więcej lodu topi się w Arktyce latem, więc jest coraz mniej lodu starszego niż 1 rok. Taki młody, cienki lód, łatwiej ulega deformacji i szybciej tworzy spiętrzenia. Można by się więc spodziewać, że częstotliwość występowania spiętrzeń będzie rosła, mówi główny autor najnowszych badań, doktor Thomas Krumpen. Tymczasem analiza danych z prowadzonych przez 30 lat zwiadów lotniczych wykazała, że na północ od Grenlandii i w Cieśninie Fram liczba spiętrzeń zmniejsza się w tempie 12,2% na dekadę, a ich wysokość spada w tempie 5% na dekadę. Z kolei na Morzu Lincolna, znanym ze spiętrzania się szczególnie starego lodu, sytuacja jest jeszcze bardziej dramatyczna. Tam częstotliwość spada o 14,9% na dekadę, a wysokość o 10,4%.
Zmniejszenie się częstotliwości spiętrzeń spowodowane jest dramatycznym tempem topnienia starego lodu. Lód, który przetrwał kilkanaście sezonów letnich ma szczególnie duża liczbę spiętrzeń, gdyż był poddawany działaniu wiatru i prądów morskich przez długi czas. Utrata tego starego lodu jest tak wielka, że częstotliwość występowania spiętrzeń zmniejsza się, mimo tego, że cienki lód łatwiej ulega deformacji, wyjaśnia Krumpen.
Do największego zaniku spiętrzeń dochodzi tam, gdzie średni wiek pływającego lodu spada najbardziej. Profesor Christian Haas, specjalizujący się w fizyce lodu, mówi, że olbrzymie zmiany zachodzą na Morzu Beauforta i w Centralnej Arktyce. Obecnie oba regiony są latem całkowicie wolne od lodu pływającego, a jeszcze stosunkowo niedawno dominował tam lód, który miał co najmniej 5 lat.
Obecnie naukowcy nie wiedzą dokładnie, jakie wpływ na regiony polarne będzie miało zanikanie spiętrzeń. Zaobserwowali natomiast, że tempo przemieszczania się lodu pływającego Arktyki rośnie. Zanikanie spiętrzeń powinno zaś powodować, że lód będzie wolniej się przemieszczał, gdyż zmniejsza się powierzchnia stawiająca opór wiatrowi. Skoro zaś tempo przemieszczania się lodu rośnie, to istnieje jakiś mechanizm, który go przyspiesza. Mogą być nim silniejsze prądy oceanicze lub gładsza powierzchnia tej części lodu, która jest zanurzona w wodzie.
Na najbliższe lato uczeni planują ekspedycję na pokładzie statku badawczego Polarstern. Będą chcieli zbadać różnice biologiczne i biogeochemiczne pomiędzy spiętrzeniami o różnym wieku i pochodzeniu. Jednocześnie zintensyfikują zwiady lotnicze, by lepiej poznać interakcje pomiędzy lodem pływającym, ekosystemem i klimatem.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Jest już zbyt późno, by ochronić letnią morską pokrywę lodową Arktyki i jej funkcję jako habitatu oraz elementu krajobrazu, uważa profesor Dirk Notz z Uniwersytetu w Hamburgu. Będzie ona pierwszym ważnym składnikiem systemu klimatycznego Ziemi, która zniknie w wyniku emisji gazów cieplarnianych, dodaje. Notz wraz z naukowcami z Uniwersytetu Nauki i Technologii w Pohang w Korei Południowej oraz Kanadyjskiego Centrum Analiz i Modelowania Klimatu opublikował wyniki badań, z których wynika, że już w latach 30. XXI wieku może dojść do sytuacji, w której we wrześniu arktyczne wody będą wolne od lodu. I to bez względu na to, czy i jak bardzo ludzkość obniży emisje gazów cieplarnianych.
Trzeba tutaj dodać, że pojęcie Arktyki wolnej od lodu morskiego dotyczy sytuacji, w której pokrywa lodowa ma mniejszą powierzchnię niż 1 milion kilometrów kwadratowych. Wrzesień jest miesiącem, na który przypada minimum lodu morskiego w Arktyce. Miesiącem maksimum jest marzec.
Zmniejszanie się morskiej pokrywy lodowej Arktyki ma poważny wpływ na pogodę, ekosystemy i ludzi na całym świecie. Pokrywający wodę lód odbija około 90% energii słonecznej, która na niego pada. Jednak pozbawione lodu, a więc ciemniejsze, wody pochłoną to promieniowanie, zatem dodatkowo się ogrzeją. To może przyspieszyć ocieplanie klimatu, przez co przyspieszy rozmarzanie wiecznej zmarzliny, w której uwięzione są olbrzymie ilości gazów cieplarnianych, co dodatkowo przyspieszy ocieplanie klimatu. To zaś może spowodować szybszy wzrostu poziomu morza i przyspieszone topnienie lądolodu Grenlandii.
Dotychczas uważano, że pierwszy w Arktyce wolny od pływającego lodu wrzesień, nadejdzie w latach 40. XXI wieku. Wspomniane wyżej badania przesuwają ten moment o całą dekadę. Ich autorzy szacują, że działalność człowieka jest w 90% odpowiedzialna za kurczenie się pokrywy lodowej w Arktyce. Za pozostałą część odpowiadają czynniki naturalne.
Pod koniec lutego bieżącego roku powierzchnia lodu morskiego w Arktyce wynosiła 1,79 miliona kilometrów kwadratowych. To najmniej w historii pomiarów, o 136 000 km2 mniej od poprzedniego rekordu z lutego 2022 i o 1 milion km2 mniej niż średnia dla tego miesiąca z lat 1981–2020.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Glony Malosira arctica, które żyją pod lodem Arktyki, zawierają 10-krotnie więcej mikroplastiku niż otaczające je wody. Koncentracja plastiku na początku łańcucha pokarmowego to bardzo zła informacja. Może on zagrażać stworzeniom, które żyją się glonami i wędrować w górę łańcucha pokarmowego. Ponadto gromady martwych glonów bardzo szybko transportują plastik na dno morskie, co może wyjaśniać wysoką koncentrację mikroplastiku w osadach.
Wiosną i latem Melosira arctica bardzo szybko się rozrasta, tworząc metrowej długości łańcuchy. Gdy giną, a lód nad nimi się roztapia, glony w ciągu zaledwie jednego dnia opadają na dno położone tysiące metrów poniżej. Są niezwykle ważnym źródłem pożywienia dla mieszkających tam zwierząt i bakterii. Jednak, jak się okazuje, niosą ze sobą duże ilości plastiku.
W końcu znaleźliśmy prawdopodobne wyjaśnienie dlaczego największa koncentracja mikroplastiku na tym obszarze występuje na krawędziach pól lodowych, nawet w osadach dennych, mówi doktor Melanie Bargmann z Instytutu Badań Morskich i Polarnych im Alfreda Wegenera (AWI). Z wcześniejszych badań naukowcy wiedzieli jedynie, że mikroplastik gromadzi się w lodzie, z którego jest uwalniany, gdy ten topnieje. Tempo, z jakim glony opadają na dno, wskazuje, że wędrują niemal po linii prostej. Tworzący lód śnieg opada wolniej, jest przemieszczany przez prądy, więc pochodzący zeń plastik opada na dno dalej. Teraz, wiedząc, że mikroplastik przemieszcza się na dno wraz z martwymi Malosira, wiemy, dlaczego pod lodem koncentracja plastiku jest większa, dodaje uczona.
Naukowców z AWI, Ocean Frontier Institute, Dalhousie University i University of Canterbury zaskoczyła olbrzymia ilość mikroplastiku w glonach. Okazało się, że zawierają one średnio 31 000 ± 19 000 fragmentów mikroplastiku na każdy metr sześcienny. To dziesięciokrotnie więcej niż otaczające je wody. Nagromadzenia glonów mają śluzowatą, kleistą powierzchnię. Prawdopodobnie to przez nią gromadzą mikroplastik z powietrza, wody, lodu i innych źródeł. Gdy już glony przechwycą mikroplastik, albo przetransportują go na dno, albo zostanie on wraz z nimi zjedzony jeszcze na powierzchni, dodaje Deonie Allen z University of Canterbury.
Z glonów mikroplastik trafia do żywiącego się nimi zooplanktonu, stamtąd zaś do organizmów ryb, następnie ludzi czy niedźwiedzi polarnych. Szczegółowe analizy wykazały, że w arktycznych glonach znajduje się polietylen, polistyren, nylon, akryl i inne rodzaje plastików. Zawierają one barwniki, plastyfikatory, środki opóźniające palenie się oraz olbrzymią ilość innych substancji chemicznych, a ich łączny wpływ na środowisko i organizmy żywe trudno jest ocenić. Mikroplastik wykryto już w ludzkich jelitach, krwi, naczyniach krwionośnych, płucach, łożysku i mleku matki. Wiemy, że może wywoływać reakcje zapalne, ale jego całkowity wpływ na zdrowie nie został jeszcze dobrze poznany, dodaje Bergmann. A Steve Allen z Dalhousie University przypomina, że mikroplastik znaleziono w każdym fragmencie ludzkiego ciała, w którym go poszukiwano. U zanieczyszczonych nim organizmów obserwowano zmiany zachowania, zaburzenia wzrostu, płodności i zwiększenie śmiertelności.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
W 2010 roku japońska ekspedycja naukowa wybrała się do Wiru Południowopacyficznego (South Pacyfic Gyre). Pod nim znajduje się jedna z najbardziej pozbawionych życia pustyń na Ziemi. W pobliżu centrum SPG znajduje się oceaniczny biegun niedostępności. A często najbliżej znajdującymi się ludźmi są... astronauci z Międzynarodowej Stacji Kosmicznej. Tutejsze wody są tak pozbawione życie, że 1 metr osadów tworzy się tutaj przez milion lat.
Centrum SPG jest niemal nieruchome, jednak wokół niego krążą prądy oceaniczne, przez które do centrum dociera niewiele składników odżywczych. Niewiele więc tutaj organizmów żywych.
Japońscy naukowcy pobrali z dna, znajdującego się 6000 metrów pod powierzchnią, rdzeń o długości 100 metrów. Mieli więc w nim osady, które gromadziły się przez 100 milionów lat.
Niedawno poinformowali o wynikach badań rdzenia. Tak, jak się spodziewali, znaleźli w osadach bakterie, było ich jednak niewiele, od 100 do 3000 na centymetr sześcienny osadów. Później jednak nastąpiło coś, czego się nie spodziewali. Po podaniu pożywienia bakterie ożyły.
Ożyły i zaczęły robić to, co zwykle robią bakterie, mnożyć się. Dwukrotnie zwiększały swoją liczbę co mniej więcej 5 dni. Powoli, gdyż np. bakterie E.coli dwukrotnie zwiększają w laboratorium swoją liczbę co około 20 minut). Jednak wystarczyło to, by po 68 dniach bakterii było 10 000 razy więcej niż pierwotnie.
Weźmy przy tym pod uwagę, że mówimy o bakteriach sprzed 100 milionów lat. O mikroorganizmach, które żyły, gdy planeta była opanowana przez dinozaury. Minęły cztery ery geologiczne, a one – chronione przed promieniowaniem kosmicznym i innymi wpływami środowiska przez kilometry wody – czekały w uśpieniu.
Jeśli teraz uświadomimy sobie, że 70% powierzchni planety jest pokryte osadami morskimi, możemy przypuszczać, że znajduje się w nich wiele nieznanych nam, uśpionych mikroorganizmów sprzed milionów lat.
Kolejną niespodzianką był fakt, że znalezione przez Japończyków bakterie korzystają z tlenu. Osady, z których je wyodrębniono, są pełne tlenu. Problemem w SPG nie jest zatem dostępność tlenu, a pożywienia.
To jednak nie koniec zaskoczeń. Okazało się, że wydobyte z osadów bakterie nie tworzą przetrwalników (endosporów). Bakterie przetrwały w inny sposób. Jeszcze większą niespodzianką było znalezienie w jednej z próbek dobrze funkcjonującej populacji cyjanobakterii z rodzaju Chroococcidiopsis. To bakterie potrzebujące światłą, więc zagadką jest, jak przetrwały 13 milionów lat w morskich osadach na głębokości 6000 metrów. Z drugiej strony wiemy, że jest niektórzy przedstawiciele tego rodzaju są wyjątkowo odporni. Tak odporny, że niektórzy mówią o wykorzystaniu ich do terraformowania Marsa.
Biorąc uwagę niewielkie przestrzenie z powietrzem wewnątrz osadów, brak endosporów i szybkie ożywienie, naukowcy przypuszczają, że bakterie pozostały żywe przez 100 milionów lat, jednak znacząco spowolniły swój cykl życiowy. To zaś może oznaczać, że... są nieśmiertelne.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Międzynarodowy zespół naukowy stworzył wielką bazę danych wszystkich znanych genomów bakteryjnych obecnych w mikrobiomie ludzkich jelit. Baza umożliwia specjalistom badanie związków pomiędzy genami bakterii a proteinami i śledzenie ich wpływu na ludzkie zdrowie.
Bakterie pokrywają nas z zewnątrz i od wewnątrz. Wytwarzają one proteiny, które wpływają na nasz układ trawienny, nasze zdrowie czy podatność na choroby. Bakterie są tak bardzo rozpowszechnione, że prawdopodobnie mamy na sobie więcej komórek bakterii niż komórek własnego ciała. Zrozumienie wpływu bakterii na organizm człowieka wymaga ich wyizolowania i wyhodowania w laboratorium, a następnie zsekwencjonowania ich DNA. Jednak wiele gatunków bakterii żyje w warunkach, których nie potrafimy odtworzyć w laboratoriach.
Naukowcy, chcąc zdobyć informacje na temat tych gatunków, posługują się metagenomiką. Pobierają próbkę interesującego ich środowiska, w tym przypadku ludzkiego układu pokarmowego, i sekwencjonują DNA z całej próbki. Następnie za pomocą metod obliczeniowych rekonstruują indywidualne genomy tysięcy gatunków w niej obecnych.
W ubiegłym roku trzy niezależne zespoły naukowe, w tym nasz, zrekonstruowały tysiące genomów z mikrobiomu jelit. Pojawiło się pytanie, czy zespoły te uzyskały porównywalne wyniki i czy można z nich stworzyć spójną bazę danych, mówi Rob Finn z EMBL's European Bioinformatics Institute.
Naukowcy porównali więc uzyskane wyniki i stworzyli dwie bazy danych: Unified Human Gastrointestinal Genome i Unified Gastrointestinal Protein. Znajduje się w nich 200 000 genomów i 170 milionów sekwencji protein od ponad 4600 gatunków bakterii znalezionych w ludzkim przewodzie pokarmowym.
Okazuje się, że mikrobiom jelit jest nie zwykle bogaty i bardzo zróżnicowany. Aż 70% wspomnianych gatunków bakterii nigdy nie zostało wyhodowanych w laboratorium, a ich rola w ludzkim organizmie nie jest znana. Najwięcej znalezionych gatunków należy do rzędu Comentemales, który po raz pierwszy został opisany w 2019 roku.
Tak olbrzymie zróżnicowanie Comentemales było wielkim zaskoczeniem. To pokazuje, jak mało wiemy o mikrobiomie jelitowym. Mamy nadzieję, że nasze dane pozwolą w nadchodzących latach na uzupełnienie luk w wiedzy, mówi Alexancre Almeida z EMBL-EBI.
Obie imponujące bazy danych są bezpłatnie dostępne. Ich twórcy uważają, że znacznie się one rozrosną, gdy kolejne dane będą napływały z zespołów naukowych na całym świecie. Prawdopodobnie odkryjemy znacznie więcej nieznanych gatunków bakterii, gdy pojawią się dane ze słabo reprezentowanych obszarów, takich jak Ameryka Południowa, Azja czy Afryka. Wciąż niewiele wiemy o zróżnicowaniu bakterii pomiędzy różnymi ludzkimi populacjami, mówi Almeida.
Niewykluczone, że w przyszłości katalogi będą zawierały nie tylko informacje o bakteriach żyjących w naszych jelitach, ale również na skórze czy w ustach.
« powrót do artykułu
-
-
Ostatnio przeglądający 0 użytkowników
Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.