Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy

Recommended Posts

Bakterie glebowe zostaną prawdopodobnie wykorzystane przy stabilizowaniu budynków w rejonach występowania trzęsień ziemi. Według badaczy z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Davis, zadanie mikrobów byłoby proste: przetwarzałyby luźną piaszczystą glebę w skałę.

Podczas silnych trzęsień ziemi piaski zachowują się jak ciecze, co, jak można się łatwo domyślić, nie wpływa korzystnie na usadowione na nich konstrukcje i budynki, które zostają zwyczajnie wciągnięte w głąb. Do tej pory inżynierowie wprowadzali do piaszczystych gleb związki chemiczne łączące ze sobą poszczególne ziarna. Jason DeJong, profesor nadzwyczajny inżynierii cywilnej i środowiskowej na UC Davis, twierdzi jednak, że działania takie prowadzą do skażenia wody i gleby.

Nowa technologia była testowana jedynie w laboratorium. Spośród wielu różnych bakterii wybrano Bacillus pasteurii. Mikroorganizmy odkładają dookoła ziaren piasku kalcyt, czyli węglan wapnia (CaCO3), który działa jak cement. Podczas eksperymentów DeJong i zespół wprowadzali do ziemi kultury bakteryjne, dodatkowe składniki odżywcze oraz tlen. Okazało się, że umieszczony w cylindrze luźny piasek zamieniał się w twardy walec.

Podobne zabiegi pozwalały łatać niewielkie zarysowania powstałe np. na pomnikach, ale jeszcze nigdy nie wzmacniano w ten sposób gleby.

Profesor wylicza korzyści wynikające z zastosowania metody bakteryjnej: 1) jest nietoksyczna, 2) można się do niej odwołać na każdym etapie budowy czy "życia" już skonstruowanego budynku. Nie zmienia się struktury gleby, wypełnione zostają po prostu puste przestrzenie między ziarnami (Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering).

Zespół Kalifornijczyków chce rozwinąć swoją technologię do tego stopnia, by można ją było zastosować w praktyce.

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
      Zeszłoroczne trzęsienie ziemi w Japonii spowodowało uwolnienie z płyty oceanicznej pióropusza metanu. Wraz z gazem uniosły się żyjące w płytach i nieco wyżej w kolumnie wody mikroorganizmy. Pojawiła się charakterystyczna mleczna chmura (Scientific Reports).
      Trzydzieści sześć dni po trzęsieniu zespół doktora Shinsuke Kawagucciego z Japońskiej Agencji Nauk Morsko-Lądowych i Technologii (JAMSTEC) pobrał w 4 punktach wzdłuż Rowu Japońskiego próbki wody z głębokości do 5,7 km; w pobliżu znajdowało się epicentrum z 11 marca. Chmura mierzona od najniższego punktu rowu miała ok. 500 km długości, 400 km szerokości i 1,5 km wysokości. Gdy Kawagucci wrócił po 98 dniach od kataklizmu, nadal tam była. Stwierdzono, że stężenie metanu w chmurze było 20-krotnie wyższe niż w wodzie przed trzęsieniem.
      Ponieważ w CH4 występował izotop węgla pasujący do izotopu wykrytego wcześniej podczas badań wiertniczych rowu, metan musiał pochodzić z rejonów położonych głęboko pod dnem.
      Próbki wody badano nie tylko pod kątem stężenia metanu, ale i obecności RNA mikroorganizmów. Okazało się, że 36 dni po trzęsieniu na głębokości 5 km było 7-krotnie więcej bakterii i archeonów niż wcześniej. Po 98 dniach poziom mikroorganizmów wrócił z grubsza do normy, ale nadal wykrywano gatunki występujące w płytach oceanicznych.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Shimon Wdowinski z University of Miami zauważył związek pomiędzy tropikalnymi cyklonami a... trzęsieniami ziemi. Języczkiem spustowym są bardzo duże opady deszczów - mówi uczony.
      Duże opady prowadzą do tysięcy przypadków osunięć gruntu oraz do erozji. To usuwa wierzchnią warstwę i zmniejsza napięcia w położonych poniżej skałach, przez co zaczynają się one poruszać - dodaje.
      Wdowinski przeanalizował trzęsienia ziemi o sile 6 i więcej stopni, które wystąpiły w ciągu ostatnich 50 lat na Tajwanie i Haiti. Zauważył, że w ciągu czterech lat po bardzo poważnych tajfunach - Morakot, Herb i Flossie - w górskich regionach Tajwanu doszło do całej serii trzęsień ziemi. Po tajfunie Flossie (rok 1969) doszło w 1972 roku do trzęsienia o sile 6,2 stopnia. Z kolei tajfun Herb (rok 1996) spowodował wystąpienie trzęsień w roku 1998 (6,2 stopnia) i 1999 (7,6 stopnia). W końcu wynikiem pojawienia się w 2009 roku tajfunu Morakot były trzęsienia z 2009 (6,2) i 2010 (6,4) roku.
      Z kolei trzęsienie ziemi z 2010 roku, które zniszczyło Haiti, poprzedzały cztery cyklony, które półtora roku wcześniej nawiedziły wyspę w ciągu zaledwie miesiąca.
      Wdowinski wykazał też, że podobny mechanizm zależności opadów i trzęsień ziemi można zauważyć w przypadku wstrząsów o magnitudzie 5 stopni. Zaznacza przy tym, że jego uwagi dotyczą tylko tropikalnych aktywnych sejsmicznie regionów górskich.
      Naukowiec chce teraz przeanalizować dane z Japonii i Filipin, które również są regionami aktywnymi sejsmicznie, gdzie występują góry oraz obfite opady. 
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Sejsmolodzy ciągle poszukują wskazówek, dzięki którym można by przewidywać trzęsienia ziemi. Niewykluczone, że natrafili na ślad czegoś ważnego, ponieważ okazuje się, że pod ciśnieniem skały emitują ozon (Applied Physics Letters).
      Prof. Raúl A. Baragiola z University of Virginia przeprowadził z zespołem serię eksperymentów, w czasie których sprawdzano, ile ozonu wydziela się podczas kruszenia i wiercenia z różnych skał magmowych i metamorficznych, np. granitu, bazaltu, gnejsu i ryolitu. Najwięcej ozonu wytwarzał ryolit.
      Jakiś czas przed wybuchem w obrębie uskoku wzrasta ciśnienie. Skały zaczynają pękać, emitując O3.
      Aby stwierdzić, czy ozon pochodzi ze skały, czy z reakcji przebiegających w atmosferze, naukowcy prowadzili badania w zwykłym powietrzu, czystym tlenie, azocie, wodorze i dwutlenku węgla. Stwierdzili, że ozon tworzył się podczas pękania skał tylko wtedy, gdy w otoczeniu występowały atomy tlenu. Wygląda więc na to, że chodzi o reakcje zachodzące w gazach. Eksperymentowano przy przeciętnym ciśnieniu atmosferycznym. Jak ujawnia Baragiola, podczas kruszenia wydzielało się nawet 10 ppm ozonu. Inżynier zainteresował się O3, podejrzewając, że zwierzęta, które wg wielu bywają barometrami trzęsień ziemi, reagują właśnie na zmieniające się stężenie ozonu.
      Baragiola podkreśla, że w przyszłości można by tworzyć sieci czujników, które nie tylko ostrzegałyby przed wzrostem aktywności sejsmicznej, ale i przed tąpnięciami w kopalniach.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Obunogi z gatunku Crassicorophium bonellii wytwarzają niewrażliwą na oddziaływania słonej wody, lepką nić, za pomocą której spajają ziarna piasku na norki. Na odnóżach skorupiaka znajdują się ujścia specjalnych gruczołów. Co ciekawe, zwierzę łączy techniki produkcji cementów wąsonogów i jedwabnych nici pająków.
      Jak tłumaczą autorzy artykułu, który ukazał się w piśmie Naturwissenschaften, włóknisty jedwab stanowi mieszaninę glikozaminoglikanów i białek. Wydzielina 2 typów gruczołów pokonuje przewód, który rozgałęzia się na szereg mniejszych. Wszystkie uchodzą do wspólnej komory o wrzecionowatym kształcie.
      Wg biologów, komora stanowi przechowalnię oraz rodzaj mieszalni obu rodzajów wydzieliny. Tutaj jedwab jest mechanicznie, a może i chemicznie zmieniany, by stać się włóknisty.
      Profesor Fritz Vollrath z Uniwersytetu Oksfordzkiego opowiada, że budując sobie schronienie, C. bonellii zlepia nicią piasek, glony, a nawet własne odchody. Naukowcy już wcześniej wiedzieli, że lepka substancja pochodzi z odnóży, ale dopiero teraz zorientowali się, że obunogi wyciągają ją w nić w podobny sposób jak pająki.
      Poza tym, że nić jest wodoodporna, niewiele wiadomo o jej właściwościach. Vollrath podejrzewa, że może być równie wytrzymała i elastyczna, co nić pajęcza. Ze względu na specyficzne środowisko, w którym jest wykorzystywana, musi jednak także mieć pewne unikatowe cechy.
      Zrozumienie sekretów tego typu materiałów pozwoliłoby opracować kleje wykorzystywane w wodzie morskiej czy metody zapobiegania porastaniu kadłubów statków.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Geologowie z University of Arizona zapiszą się na długiej liście naukowców, którzy przez przypadek dokonali istotnego odkrycia. Jay Quade podróżował wraz z Peterem Reinersem i Kendrą Murray, gdy kłopoty żołądkowe zmusiły go do zatrzymania ciężarówki w niegościnnym zakątku pustyni Atacama. Wielokrotnie już tamtędy przejeżdżali i nie zauważyli nic niezwykłego. Tym razem jednak ich uwagę przykuły niezwykłe głazy. Na suchej niczym pieprz pustyni znajdowały się kamienie o wadze od 0,5 do 8 ton, które były bardzo gładkie, miały zaokrąglone brzegi. Tak działa na skały woda, jednak Atacama to jedno z najbardziej suchych miejsc na Ziemi.
      Geolodzy stwierdzili, że wygładzone głazy powstały dzięki trzęsieniom Ziemi. Przez ostatnie 2 miliony lat kolejne trzęsienia powodowały, że głazy ocierały się o siebie i o piasek, co z czasem je wygładziło.
      Quade miał nawet okazję zobaczyć, jak to wyglądało. Gdy pewnego dnia wrócił na Atacamę i stał na jednym z kamieni, rozpoczęło się trzęsienie o sile 5,3 stopnia. Cała okolica nagle stała się ruchoma. To był niesamowity dźwięk. Jak chrupanie tysięcy chomików - mówi Quade. Uczony nie mógł jednak skupić się na obserwowaniu niezwykłego widowiska. Stojąc na głazie widział, jak obija się on o inne. Bałem się, że spadnę i zostanę zmiażdżony - dodał.
      Zdaniem uczonego, wszystko rozpoczęło się, gdy głazy, zapewne pod wpływem trzęsienia Ziemi, stoczyły się ze wzgórza. Stłoczyły się u jego podnóża i przez dwa miliony lat, podczas kolejnych trzęsień, ocierały się o siebie. Ruchy skorupy ziemskiej nie tylko wygładzały głazy, ale powodowały staczanie się kolejnych kamieni ze wzgórza.
      Analiza głazów wykazała, że w miejscu, w którym są obecnie, znalazły się 1-3 milionów lat temu. Ich wiek oraz fakt, iż w tym regionie do trzęsień Ziemi dochodzi średnio co cztery miesiące, wskazuje, że kamienie doświadczyły 50-100 tysięcy godzin odbijania i ocierania się o siebie.
      To również daje odpowiedź na pytanie, które dręczyło mnie od lat. W jaki sposób, w przypadku braku wody, głazy zsuwają się ze wzgórz i jak eroduje krajobraz, w którym nie pada - stwierdził Quade. Uczony dodał, że to spostrzeżenie może pomóc nam w badaniu... Marsa. Jego zdaniem, warto poszukać tam nagromadzeń głazów i sprawdzić, czy nie są przypadkiem wygładzone. To może bowiem świadczyć o istnieniu aktywności sejsmicznej planety.
×
×
  • Create New...