Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy

Recommended Posts

Naukowców od dawna intryguje pochodzenie ziemskich oceanów. Wiadomo bowiem, że po uformowaniu się naszej planety panowały na niej bardzo wysokie temperatury, wskutek których istniejąca woda natychmiast by odparowała. Co prawda mówi się o możliwości przyniesienia wody przez komety i asteroidy, jednak tutaj rodzi się kolejny problem. Otóż w kometach znajdujemy znacznie więcej deutery niż w ziemskich oceanach, a asteroidy, bombardujące Ziemię tak często, by stworzyć oceany, powinny przynieść ze sobą też olbrzymie ilości rzadkich metali. A tych nie znajdujemy aż tak dużo.

Rozwiązaniem zagadki postanowiła zająć się profesor Nora de Leeuw z University College London, która wraz ze swoim zespołem twierdzi, że woda była obecna na Ziemi od samego początku jej istnienia.

Naukowcy stworzyli komputerowy model kosmicznego pyłu składającego się z oliwinów, powszechnie znajdowanych w Układzie Słonecznym i w mgławicach wokół innych gwiazd. Symulowali, co działoby się molekułami wody przyczepionymi do takiego pyłu. Badania wykazały, że oddzielenie molekuł wody od oliwinów wymaga olbrzymich ilości energii. Tak dużych, iż pył oliwinowy jest w stanie utrzymać wodę nawet w temperaturze 630 stopni Celsjusza. To wystarczyłoby, żeby woda mogła przetrwać proces formowania się Ziemi.

Część wody na Ziemi prawdopodobnie pochodzi z tego źródła i całkiem możliwe, że jest to jej większość - mówi współautor badań, Michael Drake z University of Arizona.

W miarę formowania się planety ciśnienie i temperatury mogły doprowadzić do oderwania molekuł wody od oliwinów i uformowania oceanów.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now
Sign in to follow this  

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      Najnowszy raport na temat oceanów i lodu, przygotowany na zlecenie Międzyrządowego Zespołu ds. Zmian Klimatu (IPCC), pokazuje, że oceany tracą zdolność absorbowania ciepła i pochłaniania dwutlenku węgla z atmosfery. Innymi słowy, w coraz mniejszym stopniu łagodzą one zmiany klimatu.
      Od początku lat 90. ubiegłego wieku tempo ogrzewania się oceanów zwiększyło się dwukrotnie, a oceaniczne fale ciepła stają się coraz częstsze i bardziej intensywne. To zmienia ekosystem oceanu i napędza coraz potężniejsze sztormy. Oceany stają się też coraz bardziej kwaśne, co zagraża i rafom koralowym i rybołówstwu.
      Oceany nie są w stanie nadążyć za rosnącą emisją gazów cieplarnianych, mówi Ko Barrett, wiceprzewodniczący IPCC i wicedyrektor US NOAA. Konsekwencje dla natury i człowieka będą olbrzymie, dodaje.
      Raport został przygotowany przez ponad 100 naukowców z 30 krajów. Przed dwoma dniami opublikowano jego 42-stronicowe podsumowanie.
      Autorzy raportu prognozują, że jeśli emisja gazów cieplarnianych nadal będzie rosła, to do roku 2100 poziom oceanów zwiększy się o 1,1 metra. To o 10 centymetrów więcej, niż przewidywano w raporcie z 2013 roku. Richard Alley, geolog z Pennsylvania State University mówi, że szacunki te i tak są bardzo ostrożne, gdyż naukowcy nie są w stanie powiedzieć, kiedy może dojść do załamania się lądolodów, szczególnie w zachodniej Antarktyce. Jeśli to się stanie, zmiany w poziomie oceanów będą znacznie szybsze niż przewiduje raport. Przyrost poziomu oceanów może być albo nieco niższy, albo nieco wyższy, albo znacznie wyższy. Na pewno zaś nie będzie znacząco niższy, mówi Alley.
      Zwiększony poziom oceanów to wyższe ryzyko powodzi w czasie sztormów, które będą coraz częstsze i coraz silniejsze. Do roku 2050 powodzie, które obecnie uznajemy za powodzie stulecia, będą w wielu miejscach na świecie miały miejsce co roku.
      Jednak to, jak poważne będą zmiany klimatu wciąż będzie zależało od nas. Do roku 2300 poziom oceanów może wzrosnąć od 0,6 do 5,4 metra. Wszystko będzie zależało od tego, jak szybko ludzkość będzie zmniejszała emisję gazów cieplarnianych.
      Poziom oceanów będzie rósł przez kolejne wieki. Pytanie brzmi: czy będziemy w stanie tym zarządzać, mówi klimatolog Michael Oppenheimer z Princeton University i koordynator prac nad rozdziałem dotyczącym wzrostu poziomu oceanów.
      We wstępnej wersji raportu znalazła się też informacja, że z powodu wzrostu poziomu oceanów miejsce zamieszkania będzie musiało zmienić 280 milionów ludzi. Z ostatecznej wersji analizy dane te usunięto, gdyż naukowcy uznali, że źle zinterpretowali jedne z badań.
      Odnośnie zaś pokrywy lodowej naukowcy stwierdzili, że od roku 1979 letni minimalny zasięg lodu w Arktyce zmniejsza się średnio o 13% co dekadę. To prawdopodobnie najszybsze tempo od co najmniej 1000 lat. Około 20% ziemi w Arktyce jest narażonej na gwałtowne rozmarznięcie, co doprowadzi do obniżenia poziomu gruntu. Do końca wieku obszar Arktyki pokryty niewielkimi jeziorami może zwiększyć się o 50%. Z kolei w górach na całym świecie do roku 2100 może dojść do utraty 80% małych lodowców.
      Zmiany klimatu mają wpływ na obieg wody od najwyższych partii gór po głębiny oceaniczne, co odbija się na ekosystemie. Bez znacznych redukcji emisji do roku 2100 ogólna masa zwierząt morskich może zmniejszyć się o 15%, a masa maksymalnego połowu ryb spadnie aż o 24%. Jak mówi ekolog rybołówstwa Kathy Mills z Gulf of Maine Research Institute w Portland, na północnym Atlantyku wieloryby przeniosły się bardziej na północ w poszukiwaniu chłodniejszych wód, a to zwiększa ryzyko, że zaplączą się w sieci do połowu homarów.
      Zmiany w oceanach oznaczają, że w przyszłości ludzkość czekają poważne problemy, mówi Jane Lubchenco z Oregon State University, była szefoa NOAA.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Zmiany klimatyczne mogą w wielu miejscach na świecie zmniejszyć zdolność gleby do absorbowania wody, twierdzą naukowcy z Rutgers University. To zaś będzie miało negatywny wpływ na zasoby wód gruntowych, produkcję i bezpieczeństwo żywności, odpływ wód po opadach, bioróżnorodność i ekosystemy.
      Wskutek zmian klimatu na całym świecie zmieniają się wzorce opadów i inne czynniki środowiskowe, uzyskane przez nas wyniki sugerują, że w wielu miejscach na świecie może dość szybko dojść do znacznej zmiany sposobu interakcji wody z glebą, mówi współautor badań Daniel Giménez. Sądzimy, że należy badać kierunek, wielkość i tempo tych zmian i włączyć je w modele klimatyczne. Uczony dodaje, że obecność wody w glebie jest niezbędna, by ta mogła przechowywać węgiel, jej brak powoduje uwalnianie węgla do atmosfery.
      W ubiegłym roku w Nature ukazał się artykuł autorstwa Giméneza, w którym naukowiec wykazał, że regionalne wzrosty opadów mogą prowadzić do mniejszego przesądzania wody, większego jej spływu po powierzchni, erozji oraz większego ryzyka powodzi. Badania wykazały, że przenikanie wody do gleby może zmienić się już w ciągu 1-2 dekad zwiększonych opadów. Jeśli zaś mniej wody będzie wsiąkało w glebę, mniej będzie dostępne dla roślin i zmniejszy się parowanie.
      Naukowcy z Rutgers University od 25 lat prowadzą badania w Kansas, w ramach których zraszają glebę na prerii. W tym czasie odkryli, że zwiększenie opadów o 35% prowadzi do zmniejszenia tempa wsiąkania wody w glebę o 21–35 procent i jedynie do niewielkiego zwiększenia retencji wody.
      Największe zmiany zostały przez naukowców powiązane ze zmianami w porach w glebie. Duże pory przechwytują wodę, z której korzystają rośliny i mikroorganizmy, co prowadzi do zwiększonej aktywności biologicznej, poprawia obieg składników odżywczych w glebie i zmniejsza erozję.
      Gdy jednak dochodzi do zwiększenia opadów, rośliny mają grubsze korzenie, które mogą zatykać pory, a to z kolei powoduje, że gleba słabiej się poszerza i kurczy gdy wody jest więcej lub mniej.
      W kolejnym etapie badań naukowcy chcą dokładnie opisać mechanizm zaobserwowanych zmian, by móc ekstrapolować wyniki badań z Kansas na inne regiony świata i określić, w jaki sposób zmiany opadów wpłyną na gleby i ekosystemy.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Oczyszczanie wody z rozpuszczalników organicznych, takich jak trichloroetylen (TRI), to nic nowego. Ale znalezienie metody, która takie zanieczyszczenia rzeczywiście neutralizuje, a nie tylko przesuwa w inne miejsce, to już wyczyn. Zespół pod kierunkiem dr hab. Anny Śrębowatej opracował metodę katalitycznego wodorooczyszczania, czyli przekształcania TRI w mniej szkodliwe dla środowiska węglowodory. Dzięki naukowcom z IChF PAN woda, nie tylko w naszych kranach, ale też w rzekach, może być czystsza i bezpieczniejsza dla zdrowia.
      Czysta woda to skarb, a zarazem dobro coraz trudniej dostępne. Rozmaite zanieczyszczenia są powszechne, a część z nich niezwykle trudno usunąć. Do takich zanieczyszczeń należy trichloroetylen (w Polsce oznaczany akronimem TRI). Ten organiczny rozpuszczalnik był powszechnie stosowany np. w syntezach organicznych, pralniach chemicznych oraz do przemysłowego odtłuszczania metali w procesie ich obróbki. Ze względu na szkodliwość od 2016 r. jego użycie zostało oficjalnie zakazane. Jednakże biorąc pod uwagę trwałość, może on jeszcze przez wiele lat występować zarówno w wodzie, jak i glebie – wyjaśnia Emil Kowalewski z zespołu, który opracował nowatorską metodę oczyszczania wody z tego związku. Projekt jest częścią globalnego trendu skoncentrowanego na ochronie zasobów wodnych. Prowadzone badania mogą być interesujące dla przemysłu, stać się potencjalnym punktem wyjścia do opracowania nowatorskich systemów oczyszczania wody. Dlaczego?
      Dzisiejsze oczyszczalnie ścieków to systemy składające się z wielu procesów fizycznych, chemicznych i biologicznych, ale efektywnie eliminują głównie konwencjonalne zanieczyszczenia. Inne przy odpowiednio wysokich stężeniach mogą pozostawać w wodzie. Tymczasem trichloroetylenu nie powinno być w niej wcale, ze względu na to, że jest mutagenny, kancerogenny, teratogenny, a do tego niezwykle trwały. Kumuluje się i zostaje na dnie zbiorników, a że jego rozpuszczalność w wodzie jest bardzo słaba, może szkodzić jeszcze przez wiele lat.
      Dziś z takimi związkami radzimy sobie, głównie przeprowadzając ich sorpcję. Jednakże w ten sposób jedynie przenosimy zagrożenie z miejsca na miejsce. Atrakcyjnym rozwiązaniem wydaje się katalityczne wodorooczyszczanie, czyli przekształcanie TRI w mniej szkodliwe dla środowiska węglowodory. Aby w pełni wykorzystać potencjał drzemiący w tej metodzie, trzeba było jednak opracować wydajny, stabilny i tani katalizator -mówi dr hab. Anna Śrębowata, profesor IChF.
      Wcześniej przeprowadzaliśmy badania z katalizatorami palladowymi. Były skuteczne, ale kosztowne - uśmiecha się Emil Kowalewski. Nowe katalizatory niklowe, opracowane w IChF PAN, pozwalają w tani i efektywny sposób prowadzić proces oczyszczania wody w trybie przepływowym, a przy tym są proste w syntezie. Wykorzystując katalizator, w którym nanocząstki niklu o średnicy ok. 20 nm osadzamy na powierzchni węgla aktywnego, łączymy właściwości sorpcyjne węgla i aktywność katalityczną niklu - wyjaśnia dr Kowalewski. W swoich badaniach naukowcy z IChF PAN wykazali ponadto, że nanocząstki niklu osadzone na węglu aktywnym o częściowo uporządkowanej strukturze wykazują wyższą aktywność i stabilność niż analogiczny katalizator oparty na nośniku o strukturze amorficznej.
      Naukowcy są jednak najbardziej dumni z innowacyjnego elementu swoich badań: technologii przepływowej. Dzięki niej można optymalizować parametry procesu, zmniejszyć ilość odpadów, a przy tym wykorzystywać katalizatory, które w reaktorach okresowych (czyli takich, gdzie jednorazowo oczyszcza się określoną partię produktu) były nieefektywne lub wręcz nieskuteczne. Tak było z naszym katalizatorem niklowym - opowiada dr Kowalewski. Bez technologii przepływowej jego zdolności do utylizowania TRI szybko spadały, katalizator ulegał zatruciu. W reaktorze przepływowym nawet po 25 godzinach nie obserwowaliśmy spadku aktywności, choć prowadziliśmy badania na stężeniach około 8000 razy przekraczających polskie normy jego zawartości w wodzie pitnej.
      Gdzie można wykorzystać nowatorską metodę? Przede wszystkim w stacjach uzdatniania wody i oczyszczalniach ścieków. Tam, gdzie chcemy, żeby woda trafiająca do "końcowego odbiorcy", niezależnie czy jest to użytkownik wody z kranu, czy pływająca w rzece ryba, była czysta.
      A co zrobić z produktami reakcji wodorooczyszczania wody z trichloroetylenu? Powstającymi związkami są węglowodory, głównie etylen. Nie powstaje go jednak na tyle dużo, by wystarczyło na dojrzewalnię bananów - uśmiecha się półżartem naukowiec. Po prostu się ulotni...

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Przed miliardem lat w Drodze Mlecznej powstała gromada gwiazd. Od tego czasu gwiazdy te przebyły cztery wielkie okrążenia wokół brzegów naszej galaktyki. Jej grawitacja spowodowała, że gromada rozciągnęła się w długą gwiezdną rzekę. Teraz rzeka ta przepływa w odległości zaledwie 330 lat świetlnych od Ziemi. Zdaniem astronomów, pomoże ona oszacować masę drogi Mlecznej.
      Astronomowie od dawna obserwowali te gwiazdy otoczone innymi gwiazdami. Dotychczas nie zdawali sobie jednak sprawy, że należą one do jednej grupy. Dopiero dzięki trójwymiarowej mapie tworzonej przez satelitę Gaia zauważono, że gwiazdy poruszają się razem z niemal tą samą prędkością i w tym samym kierunku. Obecnie rzeka ma 1300 lat świetlnych długości i 160 lat świetlnych szerokości.
      Zidentyfikowanie takiego pobliskiego strumienia jest jak natrafienie na igłę w stogu siana. Astronomowie od dawna patrzyli na ten strumień, spoglądali przez niego, a dopiero teraz dowiedzieliśmy się, że on tam jest, jest kolosalny i znajduje się niezwykle blisko Słońca, mówi João Alves z Uniwersytetu Wiedeńskiego, jeden z autorów badań.
      Kosmos jest pełen takich strumieni. Jednak ich badanie nastręcza kłopotów. Trudno jest bowiem odróżnić gwiazdy należące do strumienia od innych gwiazd. Zwykle też takie strumienie znajdują się znacznie dalej od nas. Zauważenie takiej struktury tak blisko bardzo nam się przyda. Tak nieduża odległość oznacza, że gwiazdy nie świecą zbyt słabo, a ich obraz nie jest zbyt zamazany, by nie można było ich badać. To marzenie każdego astronoma, dodaje Alves.
      Specjaliści mają nadzieję, że gdy dokładnie zbadają, w jaki sposób gromada gwiazd zmienia się w strumień, będą mogli określić, w jaki sposób galaktyki zyskują gwiazdy. Nowe znalezisko jest tym cenniejsze, że w tak dużych i masywnych galaktykach jak Droga Mleczna takie gromady są zwykle rozrywane i gwiazdy podążają w różnych kierunkach. Tymczasem znaleziona gwiezdna rzeka jest na tyle wielka i powiązana na tyle mocno, że pozostała nietknięta przez miliard lat, w czasie których okrążała centrum galaktyki. Nie można też wykluczyć, że należy do niej więcej gwiazd, niż wynika to ze wstępnych danych Gai.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Zmiany klimatyczne w znaczący sposób wpłyną na fitoplankton w oceanach, a z najnowszych badań przeprowadzonych na MIT dowiadujemy się, że w nadchodzących dekadach spowoduje to zmianę koloru wód oceanicznych. Zwiększy się nasycenie kolorów w obszarach niebieskich i zielonych. Zmiany będą tak duże, że będzie można obserwować je na zdjęciach satelitarnych, dzięki czemu satelity posłużą jako system wczesnego ostrzegania przed zachodzącymi na dużą skalę zmianami w ekosystemie morskim.
      Uczeni poinformowali na łamach Nature Communications, że stworzyli globalny model wzrostu i interakcji różnych gatunków fitoplanktonu spowodowanych zmianami w temperaturze. Specjaliści symulowali też sposób, w jaki fitoplankton pochłania i odbija światło oraz jak w związku z tym zmieni się kolor wód oceanicznych. Przeprowadzona symulacja, która obejmuje okres do końca bieżącego wieku, wykazała, że do roku 2100 ponad 50% powierzchni oceanu będzie miało inny kolor niż obecnie.
      Obszary, które są obecnie błękitne, jak np. regiony subtropikalne, staną się jeszcze bardziej błękitne, co oznacza, że będą miały jeszcze mniej fitoplanktonu, a więc i jeszcze mniej życia, niż obecnie. Należy spodziewać się, że obszary zielone, na przykład wody polarne, staną się jeszcze bardziej zielone. Rosnące temperatury spowodują, że będzie tam więcej fitoplanktonu i stanie się on bardziej zróżnicowany.
      Na pierwszy rzut oka zmiany nie będą duże. Ocean nadal będzie wyglądał podobnie jak obecnie. Będzie błękitny w obszarach subtropikalnych i zielony w tropikalnych oraz na biegunach. Podstawowy wzorzec zostanie zachowany. Jednak różnice będą na tyle duże, że wpłyną one na cały łańcuch pokarmowy, który jest uzależniony od fitoplanktonu, mówi główna autorka badań Stephanie Dutkiewicz.
      Kolor oceanu zależy od tego, w jaki sposób światło słoneczne wchodzi w interakcje z wodą. Molekuły wody absorbują niemal całe światło, z wyjątkiem błękitu, który jest odbijany. Zatem im mniej życia w danym obszarze oceanu, tym bardziej jest on błękitny. Jeśli zaś w wodzie znajdują się organizmy żywe, mogą one absorbować i odbijać fale światła o innych długościach. Na przykład fitoplankton, który zawiera chlorofil, absorbuje głównie światło niebieskie. Tak więc wody oceaniczne bogate w fitoplankton mają kolor zielony, gdyż ten zakres fal jest odbijany.
      Od końca lat 90. satelity prowadzą ciągły monitoring koloru wód oceanów. Uzyskane dane służą do oceny rozprzestrzenienia fitoplanktonu. Dutkiewicz zastrzega, że zmiany w rozkładzie fitoplanktonu nie muszą być spowodowane wyłącznie globalnym ociepleniem. Obserwowane są też naturalne zmiany związane z wzorcami pogodowymi. Na przykład podczas zjawisk El Niño i La Niña dochodzi do dużych zmian w fitoplanktonie powodowanych zmianami w ilości składników odżywczych w oceanach. Z powodu tych dużych, naturalnych zmian, które mają miejsce co kilka lat, trudno jest jednoznacznie stwierdzić, patrząc na sam chlorofil, za które zmiany odpowiada globalne ocieplenie, mówi uczona.
      Dlatego też uczeni z MIT stworzyli nową technikę, za pomocą której badali nie tylko światło odbite od powierzchni oceanów, ale cały bilans świetlny, sprawdzając, jakie długości fal zostały odbite, a jakie pochłonięte w zależności od rodzaju organizmów żyjących w oceanie. Światło słoneczne dociera do oceanu i jest absorbowane przez wszystko, co jest w wodzie. Różne organizmy w różny sposób je rozpraszają, odbijają i pochłaniają. To bardzo złożony proces, mówi Dutkiewicz. Gdy nowy model porównano z dotychczas zebranymi danymi okazało się, że trafnie potrafi przewidzieć on rozwój sytuacji.
      Uczeni przeprowadzili więc symulacje, zakładające, że do roku 2100 średnia globalna temperatura wzrośnie o 3 stopnie Celsjusza. Chlorofil się zmienia. Jednak nie można tego zobaczyć ze względu na jego dużą naturalną zmienność. Jednak widoczny jest znacząca, powiązana z ocieplaniem klimatu, zmiana w niektórych zakresach fal światła. Możemy ją śledzić na danych satelitarnych, dodaje uczona. Do końca XXI wieku na 50% oceanów dojdzie do zauważalnej zmiany koloru. To będzie potencjalnie olbrzymia zmiana. Różne typy fitoplanktonu w różny sposób absorbują światło, a jeśli wskutek zmiany klimatu jeden typ fitoplanktonu zostanie zastąpiony innym, to zmieni się cały łańcuch pokarmowy, dodaje.

      « powrót do artykułu
×
×
  • Create New...