Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy
Sign in to follow this  
KopalniaWiedzy.pl

Niewidzialna bariera na powierzchni oceanów zmniejsza wchłanianie CO2

Recommended Posts

Niewidoczna dla gołego oka warstwa składników biologicznych znajdujących się na powierzchni oceanów zmniejsza tempo przepływu dwutlenku węgla pomiędzy atmosferą a oceanami. Związki te – surfaktanty – są produkowane przez plankton oraz bakterie i tworzą na powierzchni wody oleistą powłokę.

Naukowcy z Uniwersytetów w Newcastle, Exeter i Uniwersytetu Heriot-Watt opublikowali na łamach Nature Geoscience wyniki badań, które, jak mówią, mają olbrzymie znaczenie dla przewidywania przyszłych zmian klimatycznych.

Obecnie oceany pochłaniają około 25% całej antropogenicznej emisji dwutlenku węgla. Są więc największymi pochłaniaczami tej substancji. Wymiana gazów pomiędzy atmosferą a oceanem jest kontrolowana przez turbulencje na powierzchni oceanów, a główną przyczyną tych turbulencji są fale generowane przez wiatr. Im większe turbulencje, tym większa wymiana gazów.

Dotychczas specjaliści mieli problemy z oceną wpływu wspomnianej warstwy na wymianę gazów. Dopiero teraz udało się opracować odpowiedni system, dzięki któremu naukowcy stwierdzili, że surfaktanty na powierzchni oceanów mogą zmniejszać wymianę CO2 nawet o 50 procent.

Najnowsze badania, bazujące na wcześniejszych osiągnięciach nauki, wskazują, że wbrew temu co się wydawało, naturalne surfaktanty na dużych powierzchniach oceanów mogą redukować wpływ silnych wiatrów. Zmniejszenie pochłaniania dwutlenku węgla przez surfaktanty oznacza, że jest on wolniej usuwany z atmosfery, a to ma znaczenie dla przewidywania przyszłego klimatu, mówi biolog morski profesor Rob Upstill-Goddard z Newcastle University.

Odkrycie to jest niezwykle ważne, gdyż wraz ze wzrostem temperatur, zwiększa się ilość surfaktantów. Im wyższe będą temperatury, tym większa warstwa surfaktantów i tym mniejsze zdolności oceanów do pochłaniania gazów atmosferycznych, dodaje doktor Ryan Pereira z Heriot-Watt University.

W 13 zbadanych przez nas miejscach na Oceanie Atlantyckim odkryliśmy, że biologiczne surfaktanty zmniejszają wzmacniane przez wiatry tempo wymiany gazów. Wykonaliśmy unikatowe pomiary za pomocą specjalnie wybudowanego zbiornika, który pozwalał mierzyć wyłącznie wpływ surfaktantów na wymianę gazów, stwierdza Pereira.

Badania były prowadzone na różnych szerokościach geograficznych, od regionów subpolarnych po tropikalne.


« powrót do artykułu

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
      Teleskop Webba wykrył w atmosferze planety K2-18b molekuły zawierające węgiel, w tym metan oraz dwutlenek węgla. Odkrycie to kolejna wskazówka, że K2-18b może być planetą hiaceańską (hycean planet). To termin zaproponowany niedawno przez naukowców z Uniwersytetu w Cambridge na określenie hipotetycznej klasy planet. Pochodzi od połączenia słów „wodór” (hydrogen) i „ocean”. Oznacza potencjalnie nadające się do zamieszkania gorące planety pokryte oceanami, które posiadają bogatą w wodór atmosferę. Zdaniem brytyjskich uczonych mogą być bardziej powszechne niż planety typu ziemskiego.
      Jeśli przyjmiemy, że planety hiaceańskie rzeczywiście istnieją i stanowią nową klasę planet, oznacza to, że ekosfera – czyli obszar wokół gwiazdy, w którym istniejące planety mogą podtrzymać życie – jest większy, niż ekosfera oparta wyłącznie na istnieniu wody w stanie ciekłym.
      K2-18b krąży w ekosferze chłodnego karła K2-18 znajdującego się w odległości 120 lat świetlnych od Ziemi w Gwiazdozbiorze Lwa. Jest ona 8,6 razy bardziej masywna od Ziemi. Rozmiary plasują ją pomiędzy wielkością Ziemi a Neptuna. W Układzie Słonecznym nie istnieje żaden „mini-Neptun”, dlatego słabo rozumiemy takie światy. Jeśli zaś K2-18b jest rzeczywiście planetą hiaceańską, jeśli taki typ planet istnieje, mogą być one dobrym celem poszukiwania życia. Tradycyjnie życia poszukiwaliśmy na mniejszych skalistych planetach, jednak atmosfery większych światów hiaceańskich jest łatwiej badać, mówi Nikku Madhusudhan z Uniwersytetu w Cambridge. Kierował on pracami zespołu, który zaproponował istnienie światów hiaceańskich. Właśnie zresztą na podstawie badań K2-18b.
      Obecność w atmosferze tej planety dużych ilości metanu i dwutlenku węgla przy braku amoniaku wspiera hipotezę, że istnieje tam ocean przykryty bogatą w wodór atmosferę. Jakby tego było mało, wstępne dane przekazane przez Webba mogą wskazywać na obecność w atmosferze siarczku dimetylu (DMS). Na Ziemi związek ten jest wytwarzany wyłącznie przez organizmy żywe, a większość DMS obecnego w atmosferze naszej planety zostało wyemitowane przez fitoplankton. Jednak ewentualne potwierdzenie istnienia tego związku w atmosferze K2-18b wymaga dalszych badań.
      Mimo, że planeta znajduje się w ekosferze, a jej atmosfera zawiera molekuły z węglem, nie oznacza to jeszcze, że może na niej istnieć życie. Promień K2-18b jest o 2,6 razy większy od promienia Ziemi. To oznacza, że jej wnętrze prawdopodobnie stanowi lód poddany wysokiemu ciśnieniu, na jego powierzchni znajduje się ocean, a planetę otacza atmosfera cieńsza niż atmosfera Ziemi. Temperatura oceanu może być zbyt wysoka, by mogło powstać w nim życie. Być może jest na tyle wysoka, że nie ma tam wody w stanie ciekłym.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Po raz czwarty z rzędu światowe oceany pobiły rekordy ciepła. Kilkunastu naukowców z Chin, USA, Nowej Zelandii, Włoch opublikowało raport, z którego dowiadujemy się, że w 2022 roku światowe oceany – pod względem zawartego w nich ciepła – były najcieplejsze w historii i przekroczyły rekordowe maksimum z roku 2021. Poprzednie rekordy ciepła padały w 2021, 2020 i 2019 roku. Oceany pochłaniają nawet do 90% nadmiarowego ciepła zawartego w atmosferze, a jako że atmosfera jest coraz bardziej rozgrzana, coraz więcej ciepła trafia do oceanów.
      Lijing Cheng z Chińskiej Akademii Nauk, który stał na czele grupy badawczej, podkreślił, że od roku 1958, kiedy to zaczęto wykonywać wiarygodne pomiary temperatury oceanów, każda dekada była cieplejsza niż poprzednia, a ocieplenie przyspiesza. Od końca lat 80. tempo, w jakim do oceanów trafia dodatkowa energia, zwiększyło się nawet 4-krotnie.
      Z raportu dowiadujemy się, że niektóre obszary ocieplają się szybciej, niż pozostałe. Swoje własne rekordy pobiły Północny Pacyfik, Północny Atlantyk, Morze Śródziemne i Ocean Południowy. Co gorsza, naukowcy obserwują coraz większą stratyfikację oceanów, co oznacza, że wody ciepłe i zimne nie mieszają się tak łatwo, jak w przeszłości. Przez większą stratyfikację może pojawić się problem z transportem ciepła, tlenu i składników odżywczych w kolumnie wody, co zagraża ekosystemom morskim. Ponadto zamknięcie większej ilości ciepła w górnej części oceanów może dodatkowo ogrzać atmosferę. Kolejnym problemem jest wzrost poziomu wód oceanicznych. Jest on powodowany nie tylko topnieniem lodu, ale również zwiększaniem objętości wody wraz ze wzrostem jej temperatury.
      Ogrzewające się oceany przyczyniają się też do zmian wzorców pogodowych, napędzają cyklony i huragany. Musimy spodziewać się coraz bardziej gwałtownych zjawisk pogodowych i związanych z tym kosztów. Amerykańska Administracja Oceaniczna i Atmosferyczna prowadzi m.in. statystyki dotyczące gwałtownych zjawisk klimatycznych i pogodowych, z których każde przyniosło USA straty przekraczające miliard dolarów. Wyraźnie widać, że liczba takich zjawisk rośnie, a koszty są coraz większe. W latach 1980–1989 średnia liczba takich zjawisk to 3,1/rok, a straty to 20,5 miliarda USD/rok. Dla lat 1990–1999 było to już 5,5/rok, a straty wyniosły 31,4 miliarda USD rocznie. W ubiegłym roku zanotowano zaś 18 takich zjawisk, a straty sięgnęły 165 miliardów dolarów.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Teleskop Kosmiczny Jamesa Webba (JWST) dostarczył pierwszy w historii pełny profil molekularny i chemiczny atmosfery planety pozasłonecznej. Inne teleskopy przekazywały już wcześniej dane dotyczące pojedynczych składników atmosfer, jednak dzięki Webbowi poznaliśmy wszystkie atomy, molekuły, a nawet aktywne procesy chemiczne obecne w atmosferze odległej planety. Przekazane dane dają nam nawet wgląd w ukształtowanie chmur, dowiedzieliśmy się, że są one pofragmentowane, a nie pokrywają planety nieprzerwaną warstwą.
      Przekazane informacje dotyczą atmosfery planety WASP-39b, na której trenowano instrumenty Webba. To gorący saturn, zatem planeta o masie dorównującej Saturnowi, ale znajdująca się na orbicie bliższej gwiazdy niż Merkury. WASP-39b oddalona jest od Ziemi o około 700 lat świetlnych.
      Natalie Batalha z University of California w Santa Cruz (UC Santa Cruz), która brała udział w koordynacji badań, mówi, że dzięki wykorzystaniu licznych instrumentów Webba działających w podczerwieni udało się zdobyć dane, które dotychczas były dla ludzkości niedostępne. Możliwość uzyskania takich informacji całkowicie zmienia reguły gry, stwierdza uczona.
      Badania zaowocowały przygotowaniem pięciu artykułów naukowych, z których trzy są właśnie publikowane, a dwa recenzowane.
      Jednym z bezprecedensowych odkryć dokonanych przez Webba jest zarejestrowanie obecności dwutlenku siarki, molekuły powstającej w wyniku reakcji chemicznych zapoczątkowywanych przez wysokoenergetyczne światło docierające od gwiazdy macierzystej. Na Ziemi w podobnym procesie powstaje ochronna warstwa ozonowa.
      Po raz pierwszy w historii mamy dowód na reakcję fotochemiczną na egzoplanecie, mówi Shang-Min Tasi z Uniwersytetu Oksfordzkiego, który jest głównym autorem artykułu na temat pochodzenia dwutlenku siarki w atmosferze WASP-39b. Odkrycie to jest niezwykle ważne dla zrozumienia atmosfer egzoplanet. Informacje dostarczone przez Webba zostaną użyte do zbudowania fotochemicznych modeli komputerowych, które pozwolą nam wyjaśnić zjawiska zachodzące w atmosferze egoplanet. To z kolei zwiększy nasze możliwości poszukiwania życia na planetach pozasłonecznych. Planety są zmieniane i modelowane przez promieniowanie ich gwiazd macierzystych. Takie właśnie zmiany umożliwiły powstanie życia na Ziemi, wyjaśnia Batalha.
      WASP-39b znajduje się aż ośmiokrotnie bliżej swojej gwiazdy niż Merkury Słońca. To zaś okazja do zbadania wpływu gwiazd na egzoplanety i lepszego zrozumienia związków pomiędzy gwiazdą a planetą. Specjaliści będą mogli dzięki temu lepiej pojąć zróżnicowanie planet we wszechświecie.
      Poza dwutlenkiem siarki Webb wykrył też obecność sodu, potasu, pary wodnej, dwutlenku węgla oraz tlenku węgla. Nie zarejestrował natomiast oczywistych śladów obecności metanu i siarkowodoru. Jeśli gazy te są obecne w atmosferze, to jest ich niewiele.
      Astrofizyk Hannah Wakeford z University of Bristol w Wielkiej Brytanii, która specjalizuje się w badaniu atmosfer egzoplanet jest zachwycona danymi z Webba. Przewidywaliśmy, co może nam pokazać, ale to, co otrzymaliśmy, jest bardziej precyzyjne, zróżnicowane i piękne niż sądziliśmy, stwierdza.
      Teleskop dostarczył tak szczegółowych informacji, że specjaliści mogą też określać wzajemne stosunki pierwiastków, np. węgla do tlenu czy potasu do tlenu. Tego typu informacje pozwalają zrekonstruować sposób tworzenia się planety z dysku protoplanetarnego otaczającego jej gwiazdę macierzystą.
      Skład atmosfery WASP-39b wskazuje, że w procesie powstawania dochodziło do licznych zderzeń i połączeń z planetozymalami, czyli zalążkami planet. Obfitość siarki w stosunku do tlenu wskazuje prawdopodobnie, że doszło do znaczącej akrecji planetozymali. Dane pokazują też, że tlen występuje w znacznie większej obfitości niż węgiel, a to potencjalnie oznacza, że WASP-39b uformowała się z daleka od gwiazdy, mówi Kazumasa Ohno z UC Santa Cruz.
      Dzięki Webbowi będziemy mogli dokładnie przyjrzeć się atmosferom egzoplanet. To niezwykle ekscytujące, bo całkowicie zmieni naszą wiedzę. I to jedna z najlepszych stron bycia naukowcem, dodaje Laura Flagg z Cornell University.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Największe zwierzę, jakie kiedykolwiek żyło na Ziemi, pochłania olbrzymią liczbę najmniejszych kawałków plastiku, donoszą naukowcy z Uniwersytetu Stanforda. Płetwal błękitny i inne walenie wchłaniają więcej mikroplastiku, niż dotychczas sądzono. I niemal cały mikroplastik, jaki trafia do ich organizmów, pochodzi z ich pokarmu, a nie z wody, którą filtrują.
      Uczeni ze Stanforda opublikowali na łamach Nature Communications wyniki badań, w czasie których skupili się na płetwalach błękitnych, płetwalach zwyczajnych oraz humbakach i ilości mikroplastiku, który trafia do ich organizmów. Naukowcy stwierdzili, że zwierzęta żerujące u wybrzeży Kalifornii pożywiają się głównie na głębokościach od 50 do 250 metrów. To jednocześnie ten obszar wód oceanicznych, w którym występuje najwięcej mikroplastiku. Na podstawie badań uczeni oszacowali, że każdego dnia przeciętny płetwal błękitny pochłania około 10 milionów kawałków mikroplastiku.
      Płetwale błękitne znajdują się niżej w łańcuchu pokarmowym, niż można by wnioskować z rozmiarów ich ciała. To oznacza, że są bliżej oceanicznego plastiku. Łączy je z nim jedno kryl. Kryl pochłania plastik, płetwale zjadają kryl, mówi współautor badań Matthew Savoca.
      Humbaki żywią się głównie rybami i pochłaniają codziennie około 200 000 kawałków mikroplastiku, chociaż te osobniki, które jedzą głównie kryl, spożywają dziennie do 1 miliona fragmentów. Z kolei płetwale zwyczajne, których dietę stanowi i kryl i ryby, mogą codziennie wchłaniać od 3 do 10 milionów kawałków mikroplastiku. Savoca zauważa, że w jeszcze gorszej sytuacji są te zwierzęta, które żerują w bardziej zanieczyszczonych wodach, jak np. Morze Śródziemne.
      Co więcej, mikroplastik trafia do organizmów waleni głównie z pożywieniem, a nie z filtrowaną przez nie wodą. A to dodatkowy powód do zmartwień. Specjaliści obawiają się, że przez mikroplastik walenie mogą nie otrzymywać odpowiedniej ilości składników spożywczych. Musimy przeprowadzić dodatkowe badania, by dowiedzieć się, czy kryl, który wchłonął mikroplastik, nie ma przypadkiem mniej tłuszczu, podobnie zresztą nie wiemy, czy mikroplastik zjadany przez ryby nie powoduje, że są one mniej pożywne. Pochłaniając mikroplastik zwierzęta te mogą bowiem otrzymywać sygnał, że już się najadły, stwierdza główna autorka badań, Shirel Kahane-Rapport. Jeśli ryby i kryl są mniej tłuste, oznacza to, że każde polowanie – które związane jest z dużym wydatkiem energetycznym – przynosi waleniom mniej kalorii, co może być dla nich szkodliwe. Jeśli obszar, w którym polują, jest pełen żywności, ale jest to żywność uboga w składniki odżywcze, to polowanie jest marnowaniem energii, zjadają śmieci. To tak, jakby trenować do maratonu, odżywiając się w tym czasie żelkami, dodaje Kahane-Rapport.
      Goldbogen Lab, w którym prowadzono badania, od ponad dekady zbiera i analizuje dane dotyczące waleni. Naukowcy badają jak wiele walenie jedzą, w jaki sposób się odżywiają, dlaczego są tak duże, jak pracują ich serca. Teraz zakres badań rozszerzono o mikroplastik, który jest coraz poważniejszym problemem w morzach i oceanach. Mamy tutaj zwierzęta, których populacja z olbrzymim trudem odradza się po okresie polowań, a które muszą mierzyć się z wieloma innymi problemami wywoływanymi przez człowieka, piszą autorzy badań.
      Problem plastiku w morskim łańcuchu pokarmowym znany jest od 50 lat. Dotychczas mikroplastik został znaleziony w organizmach co najmniej 1000 morskich gatunków. Jego wpływ na walenie jest szczególnie niepokojący, gdyż zwierzęta ta pochłaniają jego olbrzymie ilości.
      Uczeni będą chcieli zbadać, co dzieje się z mikroplastikiem trafiającym do organizmów waleni. Może on podrażniać żołądek. Może trafiać do krwioobiegu. A może jest w całości wydalany. Tego wciąż nie wiemy, przyznaje Kahane-Rapport. Naukowcy zbadają też, jak mikroplastik wpływa na wartość odżywczą gatunków kluczowych nie tylko dla waleni, ale i innych zwierząt ważnych z ekologicznego punktu widzenia.

      « powrót do artykułu
  • Recently Browsing   0 members

    No registered users viewing this page.

×
×
  • Create New...