Zaloguj się, aby obserwować tę zawartość
Obserwujący
0
Rośnie tempo utraty lodu w Antarktyce
dodany przez
KopalniaWiedzy.pl, w Nauki przyrodnicze
-
Podobna zawartość
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Naukowcy z Virginia Tech wykazali, że lodowy dysk może sam się napędzać na odpowiednio przygotowanej powierzchni, podobnie do kropli wody, na którą działa zjawisko Leidenfrosta. Każdy z nas obserwował, że kropla wody upuszczona na gorącą powierzchnię, odparowuje przez długi czas, poruszając się po powierzchni. Amerykańscy uczeni odkryli, że kawałek lodu może samodzielnie napędzać się na powierzchni o wzorze przypominającym układ rybich ości.
Badaczy z Virginia Tech zainspirowała rozwiązana ledwie przed 11 laty zagadka wędrujących głazów z Racetrack Playa z kalifornijskiej Doliny Śmierci. Tam kry, przesuwające się pod wpływem wiatru, przesuwają kamienie. Jonathan Boreyko postanowił stworzyć takie warunki, by lód samodzielnie się przesuwał. Wraz z zespołem przez trzy lata prowadził eksperymenty. Gdy zaś udało się doprowadzić do samodzielnego ruchu lodowego dysku, przez kolejne dwa lata naukowcy tworzyli model wyjaśniający obserwowane zjawisko.
Kluczem do sukcesu była aluminiowa powierzchnia ponacinana we wzór rybich ości. Wystarczy, że powierzchnia zostanie rozgrzana powyżej temperatury topnienia – nie jest więc potrzebna, jak w zjawisku Leidenfrosta, bardzo wysoka temperatura – by lód zaczął się poruszać. Jest on napędzany przez kierunkowy przepływ wody w nacięciach na powierzchni. Początkowo kawałek lodu rusza bardzo wolno, by gwałtownie przyspieszyć.
Niezwykle interesujące okazało się spryskanie powierzchni aluminium cieczą hydrofobową. Naukowcy spodziewali się, że spowoduje to przyspieszenie lodu. Tymczasem dysk w ogóle się nie przesunął. To pozwoliło badaczom wyjaśnić obserwowane zjawisko. Doszli do wniosku, że na powierzchni pokrytej płynem hydrofobowym woda z roztapiającego się lodu zostaje ściśnięta i lodowy dysk utyka na krawędziach wyżłobień. Woda ciągle płynie kanalikami, ale lód nie jest już w stanie się na niej unosić.
Bez powłoki hydrofobowej woda po jednej stronie lodowego dysku tworzy kałużę, jej obecność powoduje nierównowagę napięcia powierzchniowego po obu stronach lodu, co powoduje, że zaczyna się on poruszać.
Boreyko uważa, że odkryte przezeń zjawisko być może posłuży do celów praktycznych. Wyobraźmy sobie, że wzór na powierzchni tworzy okręgi, a nie proste linie. Wówczas roztapiający się obiekt kręciłby się w kółko. A teram wyobraźmy sobie, że na powierzchni lodu umieszczamy magnesy. One też by się obracały, co można by wykorzystać do produkcji energii, stwierdza uczony.
Badania zostały opublikowane na łamach ACS Applied Materials & Interfaces.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Humbaki przepływające w pobliżu Australii zmieniły termin migracji, a przyczyna tego stanu rzeczy leży prawdopodobnie w ocieplających się wodach Oceanu Południowego. Profesor Rebecca Dunlop z University of Queensland poinformowała, że badania akustyczne i zwiady lotnicze prowadzone wzdłuż wschodnich wybrzeży Australii pokazały, że humbaki wracają z północy na południe o 3 tygodnie wcześniej, niż robiły to 21 lat temu.
W 2003 roku szczyt migracji na południe przypadał na początek października. W 2024 roku była to połowa września, stwierdziła Dunlop. O ile termin migracji w sposób naturalny może zmieniać się z roku na rok o około 2 tygodnie, to od 2021 roku obserwujemy wyraźne przesunięcie, dodaje uczona.
W miesiącach zimowych – pamiętajmy, że mówimy tutaj o półkuli południowej – humbaki niemal nie jedzą. Migrują w tym czasie z letnich miejsc żerowania na południu w kierunku obszarów subtropikalnych i tropikalnych, gdzie się rozmnażają. Czas migracji dobierają tak, by upewnić się, że zostają w wodach Antarktyki na tyle długo, by nagromadzić odpowiednią ilość tłuszczu i białka, które wystarczą im w czasie migracji na północ i z powrotem oraz na rozmnażanie się.
Naukowcy zauważyli, że wyraźna w ostatnich latach zmiana terminu migracji zbiega się ze znacznym zmniejszeniem zasięgu lodu morskiego. Mniej lodu morskiego, oznacza mniej glonów, którymi żywi się kryl. A mniej kryla dostępnego przed migracją może zmuszać humbaki do wcześniejszego powrotu z północy, stwierdza Dunlop.
Gdy w latach 60. XX wieku zaprzestano polowań na humbaki, wschodnioaustralijska populacja liczyła zaledwie około 300 osobników. Obecnie jest ich około 40 000. Badaliśmy, że wcześniejsze opuszczenie północnych regionów rozrodu może być spowodowane zbytnim zagęszczeniem zwierząt, ludzkiej aktywności na Wielkiej Rafie czy innymi czynnikami. Jednak o ile populacja zwiększała się przez ostatnich 21 lat, to do wyraźnej zmiany migracji doszło po 2021 roku, kiedy to rosnąca temperatura wody wpłynęła na pokrywę lodową wokół Antarktyki, mówi doktor Dunlop. Uczona dodaje, że podobną zmianę widać też w innych populacjach humbaków, tych z regionów Ameryki Południowej oraz zachodniego wybrzeża Australii.
Obawiam się, że w pewnym momencie dojdzie do spadku urodzin, gdyż samice nie będą miały wystarczająco dużo energii, by odbyć migrację na północ, urodzić młode i wrócić z nim na południowe żerowiska, stwierdza Dunlop. Obecnie trwają badania mające sprawdzić, czy czas migracji na północ również uległ zmianie.
Źródło: Southern Ocean humpback whales are shifting to an earlier return migration, https://www.nature.com/articles/s41598-025-07010-9
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Lód w przestrzeni kosmicznej jest inny, niż dotychczas sądzono, wynika z badań przeprowadzonych przez uczonych z University College London i University of Cambridge. Ich zdaniem, zawiera on niewielkie kryształki i nie jest całkowicie nieuporządkowanym amorficznym materiałem, jak woda. Przez dekady uważano, że lód poza Ziemią nie posiada struktury, jest amorficzny, gdyż znacznie niższe niż na Ziemi temperatury nie zapewniają wystarczająco dużo energii, by podczas zamarzania uformowały się kryształy.
Autorzy nowych badań przyjrzeli się najpowszechniej występującej formie lodu we wszechświecie, amorficznemu lodowi o niskiej gęstości, który występuje w kometach, na lodowych księżycach czy w chmurach materiału, z których powstają gwiazdy i planety. Przeprowadzone przez nich symulacje komputerowe wykazały, że lód taki najlepiej odpowiada wynikom analiz gdy nie jest w pełni amorficzny, a zawiera niewielkie kryształki o średnicy 3 nanometrów. Naukowcy przeprowadzili też badania, w czasie których krystalizowali (np. poprzez podgrzewanie) uzyskane w różny sposób próbki amorficznego lodu. Zauważyli, że ostateczna struktura krystaliczna lodu zależała od tego, w jaki sposób został oryginalnie utworzony. Stwierdzili też, że gdyby taki lód był w pełni amorficzny, to nie zachowałby żadnych informacji o swojej wcześniejszej strukturze.
Teraz mamy dobre pojęcie, jak na poziomie atomowym wygląda najbardziej rozpowszechniony lód we wszechświecie. To bardzo ważna wiedza, gdyż lód bierze udział w wielu procesach kosmologicznych, na przykład w formowaniu się planet, ewolucji galaktyk czy przemieszczaniu materii we wszechświecie, wyjaśnia główny autor badań doktor Michael B. Davies.
Lód na Ziemi to kosmologiczny ewenement z powodu wysokich temperatur panujących na naszej planecie. Ma dzięki nim uporządkowaną naturę. Uznawaliśmy, że lód w pozostałych częściach wszechświata jest jak unieruchomiona ciekła woda, nieuporządkowana struktura. Nasze badania pokazują, że nie jest to do końca prawda. I każą zadać pytanie o amorficzne struktury w ogóle. Takie materiały są niezwykle ważne dla nowoczesnych technologii. Na przykład światłowody powinny być amorficzne. Jeśli jednak zawierają niewielkie kryształki, a my będziemy potrafili je usunąć, poprawimy ich wydajność, dodaje profesor Christoph Salzmann.
Badania prowadzono zarówno metodą symulacji komputerowych, jak i tworząc amorficzny lód. Metodami obliczeniowymi sprawdzano dwa rodzaje wirtualnego lodu. Jeden powstawał podczas obniżania temperatury wirtualnych molekuł wody do -120 stopni Celsjusza. W zależności od tempa schładzania otrzymany lód składał się ze struktury krystalicznej i amorficznej w różnych proporcjach. Okazało się, że właściwości wirtualnego lodu zawierającego 20% struktury krystalicznej i 80% amorficznej blisko odpowiadają właściwościom prawdziwego lodu amorficznego o niskiej gęstości, który badano metodą dyfrakcji promieniowania rentgenowskiego. Drugi rodzaj lodu składał się z niewielkich ściśniętych razem kryształków pomiędzy którymi symulowano istnienie struktury amorficznej. Taki lód wykazywał największe podobieństwo do prawdziwego kosmicznego lodu gdy zawierał 25% kryształków.
Natomiast podczas badań eksperymentalnych uzyskiwano amorficzny lód o niskiej gęstości albo poprzez osadzanie pary wodnej na bardzo zimnej powierzchni, albo podgrzewając amorficzny lód o dużej gęstości. Następnie tak uzyskany amorficzny lód o niskiej gęstości był delikatnie podgrzewany, by miał wystarczająco dużo energii do utworzenia kryształów. Różnice w uzyskanej w ten sposób strukturze zależały od pierwotnej metody wytworzenia lodu. W ten sposób naukowcy doszli do wniosku, że gdyby lód taki był całkowicie amorficzny, nie zachowałby pamięci o swojej pierwotnej strukturze.
Lód to potencjalnie bardzo przydatny materiał w kosmosie. Mógłby posłużyć do ochrony pojazdu kosmicznego przed promieniowaniem czy do wytworzenia paliwa. Dlatego musimy lepiej rozumieć jego różne rodzaje i właściwości, podsumowuje doktor Davies.
Źródło: Low-density amorphous ice contains crystalline ice grains, https://journals.aps.org/prb/abstract/10.1103/PhysRevB.112.024203
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Ponad dwa miesiące temu, 13 stycznia, od Lodowca Szelfowego Jerzego VI oderwała się góra lodowa A-84 (30x17 km). W tym czasie na pobliskim Morzu Bellingshausena, na pokładzie statku badawczego R/V Falkor (too), przebywał międzynarodowy zespół naukowy. Uczeni postanowili zmienić plany i skorzystać z nadarzającej się okazji, by zbadać odsłonięte dno morskie, do którego ludzkość po raz pierwszy zyskała dostęp. Na miejscu byli już 25 stycznia. To, co znaleźli wprawiło ich w zdumienie.
Nie spodziewaliśmy się znalezienia tam tak pięknego, kwitnącego ekosystemu. Biorąc pod uwagę rozmiary zwierząt uważamy, że żyją one w tym miejscu od dziesiątków, a może nawet od setek lat, zachwyca się doktor Patricia Esquete z Uniwersytetu w Aveiro w Portugalii.
Uczeni wykorzystali zdalnie sterowany pojazd podwodny ROV SuBastian i przez osiem dni badali dno. Odkryli rozwijające się ekosystemy do głębokości nawet 1300 metrów. Zauważyli wielkie koralowce i gąbki, które były domem dla licznych zwierząt, takich jak ośmiornice, ryby z rodziny białokrwistych i olbrzymie kikutnice (pająki morskie).
Życie pod lodowcami szelfowymi to dla nauki zagadka. Po raz pierwszy bogate ekosystemy zauważono tam w 2021 roku, gdy naukowcy z British Antarctic Survey wwiercili się pod Lodowiec Szelfowy Flichnera-Ronne'a. Ekosystemy żyjące w głębiach oceanów czerpią składniki odżywcze z tego, co opadnie z powierzchni. Tymczasem tutaj mówimy o ekosystemach istniejących w miejscach, nad którymi znajdują się setki metrów lodu, zatem całkowicie odciętych od wspomnianego źródła składników odżywczych. Nie można wykluczyć, że pod lodowce szelfowe pożywienie trafia wraz z prądami morskimi. Nauka wciąż jeszcze nie rozumie tego mechanizmu.
Nowo odsłonięte dno morskie daje okazję nie tylko do zbadania ekosystemu i geologii niedostępnych dotychczas terenów, ale pozwala też na poznanie przeszłości regionu, a zatem i wnioskowanie o jego przyszłości. Utrata lodu morskiego w Antarktyce jest istotnym elementem wzrostu poziomu oceanów. Nasze praca pozwala umieścić to we właściwym kontekście, przyczyniając się do udoskonalenia prognoz dotyczących przyszłości, wyjaśnia Sasha Montelli z University College London w Wielkiej Brytanii.
Naukowcy badali też wpływ wód z topniejących lodowców na właściwości fizyczne i chemiczne całego regionu. Wstępne dane wskazują, że mamy tam do czynienia z wysoką produktywnością biologiczną i obfitym wypływaniem wody z Lodowca Szelfowego Jerzego IV.
Badania prowadzone przez uczonych z R/V Falkor (too) to część globalnego program Challenger 150 przygotowanego przez Międzyrządową Komisję Oceanograficzną UNESCO. Jego celem jest zbadanie biologii głębokich partii oceanów. Naukowcy byli tam, by badać dno morskie i ekosystemy na styku lodu i morza. Znaleźli się we właściwym miejscu i czasie, gdy oderwała się góra lodowa, co dało okazję do przeprowadzenia unikatowych badań, mówi doktor Jyotika Virmani ze Schmidt Ocean Institute, do którego należy R/V Falkor (too).
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Jeszcze do niedawna Antarktyda była jedynym kontynentem, na którym nie znaleziono bursztynu. Właśnie się to zmieniło. Naukowcy z Alfred-Wegener-Institut (AWI) i TU Bergakademie Freiberg opublikowali na łamach Antarctic Science artykuł, w którym informują o odkryciu najbliższych biegunowi południowemu kawałków bursztynu. Dowodzi to, że około 90 milionów lat temu na Antarktydzie rosły drzewa, z których wyciekała żywica.
Bursztyn znaleziono w rdzeniu pobranym podczas wyprawy badawczej na pokładzie lodołamacza Polarstern w 2017 roku. Rdzeń został pobrany w Zatoce Pine Island z osadów dennych znajdujących się na głębokości 946 metrów. Dokładne współrzędne geograficzne miejsca pochodzenia rdzenia to 73 stopnie 57 minut szerokości geograficznej południowej i 107 stopni 9 minut długości geograficznej zachodniej (73.57°S, 107.09°W).
Żywica znajdowała się w 5-centymetrowej warstwie węgla brunatnego. Po wysuszeniu, węgiel został pokruszony na 1-milimetrowe kawałki i zbadany pod mikroskopem. Właśnie wtedy zauważono liczne fragmenty bursztynu o długości 0,5–1 mm. Miały one barwę od intensywnie żółtej po brązowawą.
Analizowane fragmenty dają nam bezpośredni wgląd w warunki naturalne, jakie 90 milionów lat temu panowały w Zachodniej Antarktyce. To również fascynujące szczegółowe uzupełnienie wiedzy o funkcjonowaniu lasu, który opisaliśmy w Nature w 2020 roku, mówi geolog morski Johann P. Klages z AWI. Widzimy więc, że w pewnym momencie swojej historii każdy z siedmiu współczesnych kontynentów zapewniał warunki do życia drzewom wytwarzającym żywicę. Naszym celem jest dowiedzenie się jak najwięcej o tym lesie. Czy dochodziło tam do pożarów, czy w bursztynie znajdziemy ślady życia. Nasze odkrycie pozwala nam na bezpośrednią podróż w czasie, stwierdza uczony.
Znalezienie bursztynu to kolejny kawałek układanki, dzięki któremu lepiej zrozumiemy bagnisty, pełen drzew iglastych las strefy umiarkowanej, jaki na biegunie południowym istniał we wczesnej kredzie, dodaje Henny Gerschel z TU Bergakademie Freiberg.
« powrót do artykułu
-
-
Ostatnio przeglądający 0 użytkowników
Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.