Ekologiczne rolnictwo bardziej szkodliwe od intensywnej uprawy i hodowli?
-
Similar Content
-
By KopalniaWiedzy.pl
W elektronice konsumenckiej kropki kwantowe wykorzystywane są np. w telewizorach, gdzie znacząco poprawiają odwzorowanie kolorów. Używa się ich, gdy telewizory LCD wymagają tylnego podświetlenia. Standardowo do podświetlenia używa się białych LED-ów, a kolory uzyskuje dzięki filtrom. Zanim pojawiły się kropki kwantowe znaczna część światła nie docierała do ekranu, była blokowana przez filtry. Zastosowanie kropek kwantowych w LCD wszystko zmieniło.
Obecnie telewizory QD LCD wykorzystują niebieskie LED-y jako źródło światła, a kropki kwantowe, dzięki efektom kwantowym, zmieniają to światło w czerwone i zielone. Do filtrów docierają wówczas wyłącznie trzy składowe kolorów – czerwony, zielony i niebieski – a nie całe spektrum światła białego, to znacznie mniej światła jest blokowane i marnowane dzięki czemu otrzymujemy jaśniejsze, bardziej nasycone i lepiej odwzorowane kolory.
Okazuje się, że ta sama technologia może być przydatna przy uprawie roślin. Wykazują one bowiem preferencje odnośnie kolorów światła. Wiemy na przykład, że nie absorbują zbyt dużo światła zielonego. Odbijają je, dlatego wydają się zielone. Niedawne badania wykazały, że różne rośliny są dostosowane do różnych długości fali światła. W Holandii niektórzy plantatorzy już od dłuższego czasu eksperymentują i uprawiają pomidory pod światłem w kolorze fuksji, róże ponoć lubią bardziej białe światło, a papryka żółte.
W 2016 roku Hunter McDaniel i jego koledzy z UbiQD zaczęli zastanawiać się nad wykorzystaniem kropek kwantowych w hodowli roślin. Biorąc bowiem pod uwagę fakt, że kropki kwantowe pozwalają na bardzo precyzyjne dobranie długości fali światła oraz fakt, że światło nie jest blokowane, więc i nie mamy tutaj dużych strat energii, takie rozwiązanie mogłoby się sprawdzić.
Wcześniej McDaniel był badaczem w Los Alamos National Laboratory. Pracował tam właśnie nad kropkami kwantowymi i tam zdał sobie sprawę, że toksyczny kadm, wykorzystywany w kropkach, można zastąpić siarczkiem miedziowo-indowym. W 2014 roku założył UbiQD by skomercjalizować opracowaną przez siebie technologie.
Na początku naukowiec wyobrażał sobie kilka pól zastosowania dla nowych kropek kwantowych. I wtedy wpadliśmy na pomysł wykorzystania ich w rolnictwie. Ten rynek ma gigantyczny potencjał. Może on wchłonąć nawet ponad miliard metrów kwadratowych powierzchni kropek kwantowych rocznie.
Przedstawiciele UbiQD postanowili produkować długie płachty zawierające kropki kwantowe, które byłyby podwieszane pod dachami szklarni i zmieniałyby spektrum wpadającego światła słonecznego. Pierwsze takie płachty dawały światło pomarańczowe o długości fali około 600 nm. Badacze testowali je na badawczych uprawach sałaty na University of Arizona. Z czasem zaczęto prowadzić testy na większą skalę. Inne płachty, dające inne kolory światła, sprawdzano w Nowym Meksyku na pomidorach, ogórkach i ziołach, w Holandii badano wpływ światła z kropek kwantowych na uprawy truskawek i pomidorów, w Kolorado do testów wybrano konopie przemysłowe, w Kalifornii i Oregonie konopie indyjskie, a w Kanadzie ogórki i pomidory. UbiQD nawiązała tez współpracę w firmą Nanosys, która od 2013 roku produkuje kropki kwantowe w ilościach przemysłowych na potrzeby producentów telewizorów.
Niedawno UbiQD rozpoczęła komercyjną sprzedaż swoich płacht z kropkami kwantowymi. Mogą je kupić producenci z Azji, Europy i USA. Obecnie na skalę przemysłową produkowane są jedynie płachty dające światło pomarańczowe, jednak trwają badania nad innymi kolorami.
UbiQD otrzymała też kilka grantów od NASA. Za te pieniądze ma stworzyć produkt do użycia w warunkach kosmicznych. Tego typu płachta powinna blokować szkodliwe dla roślin promieniowanie ultrafioletowe i zamieniać je w światło o takiej długości, by rośliny mogły przeprowadzać fotosyntezę.
« powrót do artykułu -
By KopalniaWiedzy.pl
Na łamach Nature Communications ukazały się wyniki pierwszych badań, których autorzy wykazali istnienie związku pomiędzy popytem na pewne dobra rolnicze w krajach rozwiniętych, a ryzykiem malarii w dostarczających te dobra krajach rozwijających się. Jak uważają autorzy badań, naukowcy z Uniwersytetów w São Paulo i Sydney, około 20% ryzyka malarii związanych z wylesianiem jest związane z międzynarodowym handlem tytoniem, kakao, kawa, bawełną czy drewnem.
Naukowcy przeanalizowali dane z lat 2000–2015. Skorzystali przy tym z bazy danych stworzonej przez profesora Manfreda Lenzena i jego grupę z University of Sydney. Baza ta zawiera informacje o handlu międzynarodowym. Obejmuje 189 krajów. Można się z niej dowiedzieć kto, co i gdzie sprzedaje, kto kupuje, kto przetwarza i gdzie ostatecznie trafiają przetworzone produkty. Dowiadujemy się z niej na przykład, które kraje od kogo kupują kakao, które następnie przetwarzają na czekoladę i gdzie tę czekoladę sprzedają. Lenzen odtworzył wszystkie możliwe elementy łańcuchów handlowych. W jego bazie znajduje się ponad miliard takich łańcuchów handlowych wraz z ich analizą.
Teraz okazało się, że występowanie malarii blisko koreluje ze zmianami krajobrazu spowodowanymi wylesianiem, które ułatwia rozprzestrzenianie się wektorów przenoszenia choroby i zwiększa ekspozycję ludzi na nią. Określiliśmy, jaka część przypadków malarii związana jest z wylesianiem i stworzyliśmy współczynnik nazwany przez nas 'ryzykiem malarii'. Rozumiemy pod tym pojęciem liczbę zachorowań, która wystąpiłaby przy obecnym wylesiani i przy jednoczesnym braku działań zapobiegawczych, takich jak stosowanie moskitier nasączonych insektycydami czy leków bazujących na artemizynie. Część z tego ryzyka związane jest z handlem międzynarodowym, mówi jeden z autorów badań, doktorant Leonardo Suvege Moreira Chaves.
Naukowcy wyodrębnili następnie te kraje, w których istnieje ryzyko malarii związanej z wylesianiem i dokonali ich analizy pod kątem handlu międzynarodowego. Okazało się, że 10% ryzyka malarii związana jest z produkcją dóbr na potrzeby Niemiec, USA, Japonii, Chin, Wielkiej Brytanii, Francji, Włoch, Hiszpanii, Holandii i Belgii.
I tak krajem, w którym mieszka najwięcej osób narażonych na malarię w związku z wylesianiem spowodowanym handlem międzynarodowym jest Nigeria. W roku 2015 na ryzyko zapadnięcia na tę chorobę narażonych było 5,98 miliona mieszkańców, a miało to związek z eksportem drewna do Chin, kakao do Holandii, Niemiec, Belgii, Francji, Hiszpanii i Włoch oraz węgla drzewnego do Europy. Następna na niechlubnej liście jest Tanzania (5,66 miliona narażonych), a główne ryzyka to eksport tytoniu do Europy i Azji, bawełny do Azji Południowo-Wschodniej oraz drewna do Indii. Kolejnymi z najbardziej narażonych są mieszkańcy Kamerunu (5,49 miliona narażonych), w którym lasy wycinane są pod uprawy kakao dla klientów w Holandii, Hiszpanii, Belgii, Francji i Niemczech oraz drewna wysyłanego do Chin, Belgii, Włoszech, USA i innych krajów. Również mieszkańcy Kongo, Inii, Zambii, Mjanmy, Republiki Środkowoafrykańskiej i Burundi narażeni są na ryzyko malarii spowodowane wylesianiem na potrzeby eksportowe.
Autorzy badań obliczyli też, że w 2015 roku najwięcej osób, bo 1,7 miliona, zostało narażonych na malarię w związku z produkcją towarów dla Chin. Na drugim miejscu na liście odbiorców znajdują się Niemcy (1,5 miliona narażonych), później Japonia (986 000), Wielka Brytania (815 000) i USA (770 000).
« powrót do artykułu -
By KopalniaWiedzy.pl
W północnych Chinach pojawiły się jedne z pierwszych wysoko zorganizowanych społeczności, których podstawę utrzymania stanowiła uprawa prosa. Specjaliści wyróżniają dwa główne centra tych upraw – baseny Rzeki Źółtej (Huang He) oraz Xiliao He (Zachodniej Rzeki Liao). Chcąc poznać historię genetyczną tych ludów dokonali porównania 55 genomów sprzed 7500–1500 lat z basenów Rzeki Żółtej, Xiliao He oraz Amuru. Okazało się, że ludność regionu Amuru charakteryzowała stabilność genetyczna, podczas gdy skład genetyczny ludzi znak Rzeki Żółtej i Zachodniej Liao znacząco się zmieniał.
Zaobserwowano, że populacja basenu Rzeki Żółtej wykazuje z czasem monotoniczne zwiększanie się podobieństwa genetycznego z dzisiejszymi mieszkańcami południowych Chin i Azji Południowo-Wschodniej. Z kolei w basenie Xiliao He intensyfikacja rolnictwa w późnym neolicie jest skorelowana z rosnącym pokrewieństwem z ludnością basenu Rzeki Żółtej, a rozpowszechnienie się gospodarki pasterskiej w epoce brązu koreluje z coraz większym pokrewieństwem z ludami zamieszkującym basen Amuru. Wyniki badań wskazują na istnienie związku pomiędzy zmianami gospodarczymi a składem genetycznym ludności i każą przemyśleć poglądy na temat śladów językowych migracji.
Chiny to drugie, po Bliskim Wschodzie, centrum udomowienia zbóż przez człowieka. Na północy, którą rozumiemy tutaj jako region obejmujący środkową i dolną część basenu Rzeki Żółtej aż po basen Zachodniej Rzeki Liao, udomowiono proso zwyczajne (Panicum miliaceum) oraz włośnicę ber (Setaria italica – proso włoskie), rośliny te były uprawiane już 6000 lat przed naszą erą. Z czasem rozpowszechniły się na całą Eurazję. Proso aż do XVII wieku było jednym z podstawowych produktów spożywczych w Azji północno-wschodniej.
Zarówno basen Rzeki Żółtej jak i Zachodniej Rzeki Liao znane są z bogactwa kultur opierających swoją egzystencję na prosie. Już w środkowym neolicie istniały też pierwsze złożone społeczności. W basenie Xiliao He była to kultura Hongshan (4500–3000 p.n.e.), a w basenie Huang He – kultura Yangshao (5000–3000 p.n.e.).
W basenie Rzeki Żółtej już w tym czasie uprawa zbóż stanowiła podstawę egzystencji ludności. Jednak odmienne procesy zachodziły w basenie Zachodniej Rzeki Liao. Tam widoczne są zmiany powiązane zarówno z wpływami kulturowymi, jak i ze zmianami klimatu. Na przykład udział prosa w diecie stopniowo rósł tam od czasów kultury Xinglongwa (ok. 6000 p.n.e.) aż po czasy dolnej kultury Xiajiadian (2200–1600 p.Chr.). Jednak w czasach górnej kultury Xiajiadian (1000–600 p.n.e.) doszło do zmiany gospodarki na pasterską. Warto w tym miejscu zaznaczyć, że region Xiliao He ma bezpośredni kontakt z basenem Amuru, gdzie ludzie polegali głównie na polowaniu, rybołówstwie i hodowli zwierząt, a w znacznie mniejszym stopniu uprawiali takie rośliny jak proso, jęczmień i rośliny strączkowe. Dla naukowców zagadkę stanowiło, czy i do jakiego stopnia dochodziło do kontaktów pomiędzy ludnością z basenów Huang He i Xiliao He oraz jak takie kontakty mogły wpłynąć na rozprzestrzenianie się uprawy prosa.
Dopiero teraz zespół naukowcy z Uniwersytetu Jilin, Instytutu Historii Człowieka im. Maxa Plancka, Uniwersytetu w Wuhan, Instytutu Archeologii Chińskiej Akademii Nauk oraz innych instytucji naukowych z Chin i Korei przeprowadził analizę 55 genomów ludzi, którzy żyli w północnych Chinach od czasów środkowego neolitu. Analizowano genomy osób, które od ok. 5500 p.n.e. do ok. 250 r. n.e. żyły na terenach obejmujących baseny Amuru, Rzeki Żółtej, Zachodniej Rzeki Liao, prowincji Shaanxi i Mongolii Wewnętrznej. Badania obejmowały zatem 6 tysiącleci i obszar długości około 2300 kilometrów z północy na południe.
W przeciwieństwie do długoterminowej stabilności genetycznej ludności z basenu Amuru, która polegała ograniczonej produkcji własnej żywności, obserwujemy częste zmiany genetyczne w dwóch centrach złożonych społeczności uprawiających proso w północnych Chinach – basenie Rzeki Żółtej i Zachodniej Rzeki Liao. W basenie Xiliao He profil genetyczny zmieniał się w czasie wraz ze zmianami w sposobie gospodarowania.
Na przykład wzrost udziału prosa w diecie, do jakiego doszło pomiędzy środkowym a późnym neolitem, jest powiązany z większym pokrewieństwem genetycznym ludności z basenu Rzeki Żółtej z ludnością późnego neolitu basenu Xiliao He. Z kolei częściowe przejście na gospodarkę pasterską w górnej kulturze Xiajiadian epoki brązu jest związane z mniejszym pokrewieństwem z ludnością basenu Huang He. W środkowym neolicie obserwujemy gwałtowną zmianę profilu genetycznego ludności basenu Xiliao He, który zmienił się z pokrewnego ludności Rzeki Żółtej na pokrewny mieszkańcom basenu Amuru. Niewykluczone, że taki rozkład genetyczny przetrwał w basenie Xiliao He w epoce brązu i żelaza, jednak brak na to wystarczających dowodów. Zmiana profilu genetycznego ludności basenu Rzeki Żółtej, do jakiego doszło pomiędzy środkowym a późnym neolitem, zbiegła się z intensyfikacją uprawy ryżu na równinie centralnej. Sugeruje to, że do zmiany gospodarowania doszło w wyniku migracji, czytamy w artykule opublikowanym na łamach Nature.
« powrót do artykułu -
By KopalniaWiedzy.pl
Dotychczas wiedzieliśmy o czterech miejscach udomowienia roślin przez człowieka u zarania rolnictwa. Ryż udomowiono w Chinach, zboża i rośliny strączkowe na Bliskim Wschodzie, kukurydzę, kabaczki i fasolę w Mezoameryce, a ziemniaki i quinoę w Andach. Teraz okazało się, że jest i piąte takie miejsce. Ludzie zamieszkujący południowo-zachodnią Amazonię już we wczesnym holocenie, ponad 10 000 lat temu, hodowali tam maniok, kabaczki oraz inne rośliny jadalne.
Przeprowadzone przez nas badania dowodzą, że Llanos de Moxos było centrum wczesnej uprawy roślin. Ludzie zaraz po przybyciu do Amazonii zmieniali tamtejszy krajobraz, co miało głęboki wpływ na różnorodność habitatu i zachowanie tamtejszych gatunków, czytamy w Nature.
Nie pierwszy raz piszemy o Llanos de Moxos. Już w ubiegłym roku informowaliśmy, że region ten został zamieszkany tysiące lat wcześniej, niż dotychczas sądzono, a 1500 lat temu powstawały tam monumentalne konstrukcje oraz liczne stawy hodowlane.
Llanos de Moxos to sawanny o powierzchni ponad 126 000 kilometrów kwadratowych, znajdujący się w Departamencie Beni w północno-wschodniej Boliwii. Przeprowadziliśmy mapowanie dużych regionów leśnych wysp. Wysunęliśmy hipotezę, że ich regularny kształt świadczy o tym, iż zostały ukształtowane przez człowieka, mówi Jose Capriles z Pennsylvania State University.
Jednak, jak informuje główny autor badań, Umberto Lombardo z Uniwersytetu w Bernie większość okrągłych leśnych wysp ma sztuczne pochodzenie, a te o nieregularnym kształcie mają pochodzenie naturalne. Ale nie widać tutaj regularnego wzorca.
Badacze naliczyli ponad 4700 sztucznych leśnych wysp na Llanos de Moxos. Uczeni zbadali około 30 i stwierdzili, że wiele z nich mogło być miejscami uprawy. W Amazonii bardzo trudno jest zdobyć dowody na udomowienie roślin, gdyż tamtejszy klimat niszczy większość materii organicznej. Nie ma tam też kamieni, gdyż to równina aluwialna, trudno tam znaleźć dowody na obecność wczesnych łowców-zbieraczy, dodaje Capriles.
Uczeni analizowali więc fitolity, krzemionkowe twory powstające w komórkach roślinnych. Kształt fitolitów zależy od rośliny, w której powstały, więc archeolodzy mogli na tej podstawie określić, co było uprawiane w leśnych wyspach. Uczeni znaleźli dowody na uprawę manioku i juki sprzed 10 350 lat, kabaczków sprzed 10 250 lat oraz kukurydzy sprzed 6850 lat. Rośliny te, wraz z batatami i orzechami stanowiły podstawę diety tamtejszych mieszkańców. Dietę uzupełniali oni rybami i dużymi roślinożercami.
Wszystko wskazuje na to, że już pierwsi ludzie, którzy dotarli do Llanos de Moxos nie byli po prostu łowcami-zbieraczami, ale mieli bardziej zróżnicowaną gospodarkę.
« powrót do artykułu
-