CP v2

Blog

  • Pasauliui ima stigti upių smėlio: mokslininkai įspėja, kas nutiks statyboms ir pakrantėms

    Pasauliui ima stigti upių smėlio: mokslininkai įspėja, kas nutiks statyboms ir pakrantėms

    Pasaulyje vis sparčiau senka upių smėlis, o tai tampa rimta problema statybų sektoriui ir upių ekosistemoms. Nauja mokslinė apžvalga, apėmusi šimtus tyrimų, rodo, kad upių nuosėdos daugelyje regionų išgaunamos gerokai greičiau, nei gamta spėja jas atkurti.

    Smėlis ir žvyras yra vienos labiausiai žmonijos išgaunamų kietųjų žaliavų, o betonas be jų praktiškai neįsivaizduojamas. Statyboms ypač vertinamas upių smėlis, nes jo grūdeliai tinkamai sukimba, o pati medžiaga dažniausiai nėra sūri, todėl tinka betonui ir infrastruktūrai.

    Mechongo delta – ryškus pavyzdys

    Vienas dažniausiai minimų pavyzdžių yra Mechongo delta Vietname, kur intensyvi gavyba per kelerius metus sukūrė didelį nuosėdų deficitą. Tyrėjai skaičiuoja, kad kai kuriose vietose upės vagos gilinimas per laikotarpį nuo 2015 iki 2022 metų siekė apie 0,48 metro, o tai keičia tėkmę ir didina krantų nestabilumą.

    Šie pokyčiai neapsiriboja vien statistika: Vietnamo Mechongo atkarpose dėl krantų erozijos fiksuoti masiniai pakrančių pažeidimai, o vietos bendruomenės susiduria su realia rizika būstui ir infrastruktūrai. Be to, gilėjanti vaga gali sustiprinti vadinamąjį užtvenkimo atgalinės tėkmės efektą, kai sūrus vanduo lengviau skverbiasi aukščiau upe.

    Ekspertai perspėja, kad jei gavybos tempai nesikeis, kai kuriuose ruožuose smėlio ištekliai gali būti išsemti per artimiausius dešimtmečius. Tai reikštų ne tik brangesnes statybas, bet ir spartesnę pakrančių degradaciją, nes upė praranda natūralų gebėjimą papildyti krantus nuosėdomis.

    Problema ne tik Azijoje

    Mokslininkai pabrėžia, kad panašūs procesai pastebimi ir kitur: smėlio gavyba keitė ežerų ir upių morfologiją Kinijoje, didelių problemų fiksuojama Indijos vandens keliuose, o Brazilijoje poveikis siejamas su Amazonės baseino upių pokyčiais. Europoje kai kurios istorinės gavybos vietos iki šiol išliko kaip pakitusio reljefo ir potvynių lygumų ežerėlių pėdsakai.

    Auganti urbanizacija ir infrastruktūros plėtra reiškia, kad paklausa nemažėja, o tai didina spaudimą legaliai ir nelegaliai gavybai. Tyrėjai atkreipia dėmesį, kad prasto valdymo teritorijose dalis pelno gali atitekti nelegaliems operatoriams, o didžiausius nuostolius patiria upėmis besinaudojančios bendruomenės.

    Ką siūlo mokslininkai ir reguliuotojai

    Tyrimų apžvalgoje pabrėžiama, kad daugelis šalių net neturi pakankamai duomenų, kad galėtų tiksliai įvertinti gavybos mastą ir jos poveikį. Nemaža dalis publikacijų nefiksuoja realios gavybos geografijos, o socialinės ir ekonominės paklausos priežastys analizuojamos dar rečiau, todėl sprendimai dažnai priimami aklai.

    Specialistai ragina gavybą riboti pagal upių nuosėdų balansą ir natūralius atsikūrimo greičius, nustatant aiškias zonas ir leidžiamus kiekius. Tarp siūlomų priemonių minimas geresnis monitoringas, griežtesnė kontrolė prieš nelegalią veiklą, sezoniniai apribojimai ir paklausos valdymas, kad sprendimai neapsiribotų vienu draudimu ar viena technologija.

    Ilgalaikėje perspektyvoje tai tampa ne tik aplinkosaugos, bet ir ekonominio saugumo klausimu: smėlis yra bazinė žaliava keliams, būstui, pramonei ir pakrančių apsaugai. Jei upių sistemos praras gebėjimą natūraliai atsinaujinti, šokas gali pasijusti tiek statybų kainose, tiek potvynių ir erozijos rizikose.

  • Mokslininkai permaitino mikroskopinę kirmėlę – ji per kelias dienas tapo klonų grandine

    Mokslininkai permaitino mikroskopinę kirmėlę – ji per kelias dienas tapo klonų grandine

    Gausiai pamaitinta mikroskopinė gėlavandenė plokščioji kirmėlė gali staigiai pailgėti ir per kelias dienas tapti laikina grandine iš kelių sujungtų klonų. Tokį reiškinį, stebėtą Stenostomum genties kirmėlėse, aprašė Varšuvos universiteto mokslininkų komanda.

    Tyrėjai pabrėžia, kad pokyčio nesukelia nauja genetinė mutacija ar DNR persitvarkymas. Vietoj to, dėl maisto gausos persidengia įprasti nelytinio dauginimosi ciklai ir kirmėlė pradeda „auginti“ kitą kloną dar neatsiskyrus ankstesniajam.

    Kas iš tiesų vyksta kirmėlės kūne?

    Stenostomum kirmėlės dažnai dauginasi nelytiškai, formuodamos naują kūno segmentą su galvos užuomazga, kuri vėliau atsiskiria ir ima gyventi savarankiškai. Šis procesas vadinamas paratomija, o jam vykstant suaktyvėja vystymąsi ir kūno ašių formavimą kontroliuojantys genai.

    Eksperimentuose padidinta maisto pasiūla pakeitė „grafiką“: kūnas pailgėdavo taip greitai, kad naujas dauginimosi ciklas startuodavo dar nepasibaigus ankstesniam. Dėl to vienu metu vystėsi keli segmentai, o grandinėje laikinai matydavosi kelios galvos.

    Mokslininkai nurodo, kad pirmos galvos požymiai dažniausiai išryškėja maždaug po 2 dienų nuo intensyvaus maitinimo pradžios. Maždaug po 4 dienų ilgiausios grandinės gali siekti 4 ar 5 sujungtus „individus“, dar vadinamus zooidais.

    Kodėl grandinės susidaro taip patikimai?

    Komanda tyrė kelių rūšių mikroskopinį grobį ir nustatė, kad keturios Stenostomum rūšys stabiliai augo, kai buvo šeriamos vienaląsčiais gėlavandeniais organizmais su žaliais dumbliais. Keičiant grobio kiekį, grandinių susidarymo dažnis ryškiai didėjo, kai maisto būdavo daugiau.

    „Labiausiai nustebino, kad šis efektas yra labai patikimas ir lengvai pakartojamas: pakanka kirmėles tris dienas laikyti didelėje konkretaus grobio koncentracijoje, ir grandinės susidaro nuolat“, – sakė Varšuvos universiteto zoologas Ludwikas Gąsiorowskis.

    Tyrimo autoriai tokias struktūras vadina parakolonijomis, nes jos primena klonines kolonijas formuojančius gyvūnus, tačiau vėliau vis tiek suyra. Grandinės nėra pastovios: kai seniausia galva užbaigia vystymąsi, jungtys po truputį nutrūksta ir kirmėlės išsiskiria į mažesnes grandinėles arba pavienius individus.

    Ar grandinė suteikia pranašumą gamtoje?

    Komanda bandė įvertinti, ar buvimas grandinėje duoda tiesioginės naudos, pavyzdžiui, ar sujungti segmentai „dalijasi“ virškinimo darbu. Aiškių įrodymų, kad virškinimas grandinėje taptų kolektyvinis, tyrėjai nepateikė.

    Vis dėlto vienos rūšies atveju grandinės laboratoriniuose bandymuose buvo rečiau pasirenkamos plėšrūnų nei pavienės kirmėlės, nors kitos rūšies atveju toks skirtumas nepasitvirtino. Patys autoriai įspėja nepervertinti kelių galvų „sumanaus“ efekto ir svarsto, kad reikšmę gali turėti paprastesnis veiksnys – didesnis bendras kūno dydis ir judėjimui svarbių blakstienėlių gausa.

    Šis darbas pateiktas kaip bioRxiv išankstinė publikacija, tad dar nėra praėjęs pilnos recenzavimo procedūros. Nepaisant to, jis įdomus tuo, kad parodo, kaip vien tik aplinkos sąlygos, šiuo atveju maisto gausa, gali per trumpą laiką pakeisti dauginimosi dinamiką ir sukurti į koloniją panašią, bet laikiną kūno struktūrą.

  • NASA Perseverance lazeris Marse aptiko korundą: netikėtas „rubinų“ pėdsakas Jezero krateryje

    NASA Perseverance lazeris Marse aptiko korundą: netikėtas „rubinų“ pėdsakas Jezero krateryje

    NASA marsaeigis Perseverance, tirdamas šviesius akmenis Jezero krateryje, aptiko signalą, kurio mokslininkai ten nesitikėjo: korundą. Tai aliuminio oksido mineralas, Žemėje sudarantis rubinus ir safyrus, todėl radinys iškart sukėlė didelį susidomėjimą planetologų bendruomenėje.

    Korundas Marse iki šiol nebuvo patikimai identifikuotas in situ, tad šis aptikimas svarbus ne dėl tariamos brangakmenių vertės, o dėl geologinių sąlygų. Paprastai korundui formuotis reikia aliuminiu turtingos, siliciu skurdžios cheminės aplinkos ir aukštų temperatūrų arba specifinių tektoninių procesų.

    Mineralo požymius Perseverance užfiksavo trijuose atskiruose plagioklazu turtinguose vadinamuosiuose laisvuosiuose akmenyse, gulinčiuose ant paviršiaus ir nebepririštuose prie uolienų masyvo. Tokie rieduliai gali būti atnešti iš kitur, todėl jie leidžia spręsti apie platesnę kraterio pakraščio geologiją net ir nevažiuojant į tolimas vietas.

    Matavimams buvo pasitelktas prietaisas „SuperCam“ ir laiko skiriamosios gebos liuminescencijos spektroskopija, kai lazeriu sužadinami mineralų atomai, o jų skleidžiama šviesa išmatuojama pagal būdingus spektrinius požymius. Būtent šie požymiai parodė chromo turinčio korundo signalą, artimą tam, kuris Žemėje siejamas su rubinų spalvą suteikiančiu chromu.

    „Visiškai netikėtai „SuperCam“ analizė trijuose plagioklazu turtinguose akmenyse parodė aiškius chromo turinčio korundo požymius“, – rašė tyrėjai, apibendrindami rezultatų esmę.

    Didžiausia mįslė ta, kad korundas aptiktas uolienose, kuriose dominuoja plagioklazas, o tokioje aplinkoje aliuminis dažnai „užrakinamas“ silikatinėse struktūrose. Kitaip tariant, vien chemija tarsi turėtų trukdyti korundui susiformuoti arba išlikti, todėl aptikimas verčia iš naujo vertinti, kokie procesai vyko Jezero apylinkėse.

    Tyrėjai svarsto kelis scenarijus, tačiau viena labiausiai aptariamų versijų sieja korundo kilmę su milžinišku smūgiu, kadaise suformavusiu Jezero kraterį. Smūginiai įvykiai gali sukurti ekstremalų slėgį ir temperatūrą, o tokios sąlygos Žemėje žinomos kaip galinčios suformuoti metamorfinius mineralus, įskaitant korundą, ypač smūgio paveiktose uolienose.

    Kita galimybė susijusi su karštų skysčių ir uolienų sąveika, kai hidroterminiai procesai gali pakeisti vietinę chemiją taip, kad ji taptų palankesnė aliuminiui kauptis ir siliciui mažėti. Jezero regione jau anksčiau buvo ieškoma senovinės vandens aplinkos pėdsakų, todėl papildomi požymiai apie hidroterminę veiklą sustiprintų šią kryptį.

    Nors aptikti grūdeliai greičiausiai mikroskopiniai ir jokiu būdu nereiškia, kad Marso paviršiuje guli brangakmeniai, pats faktas yra reikšmingas Marso istorijos rekonstrukcijai. Tokie mineralai gali tapti raktu į tai, kada ir kokiomis sąlygomis vyko dideli smūgiai, kaip keitėsi plutos chemija ir ar egzistavo ilgiau trunkantys šiluminiai ar skysčių sukelti procesai.

    Tolimesnis žingsnis būtų rasti uolienų sluoksnį, iš kurio galėjo kilti šie laisvieji akmenys, ir, jei įmanoma, paimti mėginius. Būtent dėl to mokslininkai pabrėžia Marso mėginių pargabenimo į Žemę svarbą, nes laboratorijose būtų galima atlikti nepalyginamai daugiau tyrimų ir tiksliau nustatyti korundo kilmę.

  • Mokslininkai pirmą kartą sužymėjo nematomas dangaus upes: jos lemia Pietų Amerikos lietų

    Mokslininkai pirmą kartą sužymėjo nematomas dangaus upes: jos lemia Pietų Amerikos lietų

    Mokslininkai paskelbė išsamų vadinamųjų dangaus upių žemėlapį ir parodė, kaip šios nuolatinės drėgmės „magistralės“ atmosferoje maitina ištisus Pietų Amerikos regionus. Skirtingai nei plačiau žinomos atmosferinės upės, kurios dažniausiai būna trumpalaikės ir epizodinės, dangaus upės apibūdina pastovesnius drėgmės pernašos kelius.

    Tyrime pabrėžiama, kad drėgmė į žemyną keliauja ne tik nuo vandenyno: reikšminga dalis „perdirbama“ pačiame žemyne. Vanduo išgaruoja nuo dirvos ir vandens telkinių, o augalija jį grąžina į orą per transpiraciją, todėl miškai tampa ne tik anglies, bet ir kritulių sistemos dalimi.

    Analizuodami stebėjimų duomenis ir modeliavimą, autoriai išskyrė svarbiausius „priešvėjinius“ baseinus, iš kurių dangaus upės pasipildo drėgme, ir nustatė lūžio taškus. Tai ribos, už kurių į konkrečią teritoriją atkeliaujančios drėgmės indėlis staigiai mažėja, todėl regionai tampa jautresni sausroms.

    Tyrėjai taip pat suskirstė dangaus upes į kelis tipus pagal jų „nutekėjimo“ logiką virš žemyno: nuo įėjimo zonų, kur drėgmė įžengia iš vandenyno, iki tolimų pavėjinių sričių. Pastarosiose drėgmės paprastai mažiausia, todėl jose dažniau susidaro vandens trūkumo rizika, ypač sparčiai augant miestams.

    Vienas svarbiausių akcentų – šių sistemų kintamumas: vėjų kryptys ir stiprumas gali greitai pakeisti drėgmės srautų trajektorijas, o tai apsunkina tiek prognozes, tiek vandens planavimą. Dėl to dangaus upių „valdymas“ nėra vien hidrologijos klausimas – jis susijęs ir su žemėnauda, miškininkyste bei tarpregioniniu bendradarbiavimu.

    Tyrime pabrėžiama, kad miškų apsauga ir atkūrimas priešvėjinėse srityse gali turėti apčiuopiamą poveikį krituliams ir nuotėkiui žemiau srovės. Mokslinėje literatūroje nurodoma, kad intensyvus miškų naikinimas kai kuriose Amazonijos baseino dalyse siejamas su pastebimais metinių kritulių ir upių nuotėkio sumažėjimais, o poveikio amplitudė gali siekti nuo kelių iki kelių dešimčių proc., priklausomai nuo vietovės ir scenarijaus.

    Platesniame kontekste tai sutampa su bendromis klimato tendencijomis: šylantis klimatas didina garavimą ir gali keisti kritulių pasiskirstymą, todėl vandens saugumas vis dažniau tampa strateginiu klausimu. Dangaus upių žemėlapiai ir kriterijai, kuriuos siūlo autoriai, gali tapti papildomu įrankiu planuojant tiek ekosistemų apsaugą, tiek žemės ūkio ir miestų vandens poreikius.

    Mokslininkai pažymi, kad efektyviam sprendimų priėmimui prireiks institucijų bendradarbiavimo, nes drėgmės šaltiniai ir poveikio zonos peržengia administracines ribas. Kitaip tariant, kritulius „gaminančios“ teritorijos ne visada sutampa su tomis, kuriose tas vanduo vėliau tampa gyvybiškai svarbus.

    Tyrimas publikuotas žurnale „Nature Communications“ ir siūlo matematinį pagrindą analogiškai analizei kitose pasaulio dalyse. Autorių teigimu, dangaus upių įtraukimas į vandens valdymo sistemas gali padėti tiksliau įvertinti rizikas ir mažinti vandens trūkumo pasekmes ateityje.

  • Medūzų antplūdis vėl sustabdė Prancūzijos AE: ekspertai sieja su klimato kaita

    Medūzų antplūdis vėl sustabdė Prancūzijos AE: ekspertai sieja su klimato kaita

    Šiaurės Prancūzijoje esanti Gravelines atominė elektrinė antrus metus iš eilės buvo priversta laikinai stabdyti dalį reaktorių darbo, kai į aušinimo sistemoms svarbias vandens paėmimo stotis netikėtai suplūdo didelis kiekis medūzų. Apie incidentą pranešė operatorius „EDF“, pabrėžęs, kad sprendimas priimtas kaip prevencinė saugos priemonė.

    Elektrinėje jūros vanduo naudojamas šilumai iš aušinimo sistemų išsklaidyti, todėl siurblių ir filtrų užsikimšimas gali sutrikdyti normalų režimą. Tokiais atvejais blokai stabdomi tam, kad įranga nebūtų pažeista ir būtų išvengta rizikų, susijusių su aušinimo kontūro patikimumu.

    Kodėl medūzų daugėja?

    Mokslininkai medūzų gausėjimą vis dažniau sieja su šylančiais vandenimis, ilgesniais šiltojo sezono periodais ir pakrančių ekosistemų pokyčiais. Šiltesnis vanduo gali spartinti medūzų vystymosi ciklą, o taip pat didinti jų maisto bazę, pavyzdžiui, planktono kiekį.

    Prie palankių sąlygų prisideda ir žmogaus veikla: eutrofikacija, kai dėl perteklinių maistinių medžiagų vandenyje daugėja dumblių ir planktono, bei žuvų išteklių pokyčiai, galintys sumažinti natūralių medūzų konkurentų ar plėšrūnų gausą. Dėl to vadinamieji žydėjimai kai kuriose vietovėse tampa vis sunkiau prognozuojami.

    Ką daro „EDF“ ir kuo tai svarbu energetikai?

    „EDF“ teigimu, aplink elektrinę stiprinamos prevencinės priemonės, įskaitant nuolatinę situacijos stebėseną jūroje ir techninius sprendimus, kurie turėtų sumažinti riziką, kad medūzos pateks į siurblines. Vis dėlto pastarųjų metų pasikartojimas rodo, kad vienkartinių sprendimų gali nepakakti.

    Energetikos ekspertai pabrėžia, kad tai platesnės tendencijos dalis: klimato kaitos sukelti ekstremalūs reiškiniai ir biologiniai pokyčiai vis dažniau veikia infrastruktūrą. Nors branduolinės elektrinės paprastai turi griežtus saugos standartus, jų patikimumas priklauso ir nuo išorinių veiksnių, tokių kaip vandens temperatūra, vandens lygis ar biologinė tarša aušinimo sistemose.

    „Kai aušinimo vandens paėmimo sistema patiria neįprastą apkrovą, saugiausia reakcija yra mažinti galią arba stabdyti bloką, kol rizika pašalinama“, – sakė energetikos sektoriaus analitikas, komentavęs tokio pobūdžio incidentų logiką.

    Gravelines elektrinė yra viena didžiausių Prancūzijoje, todėl net laikini stabdymai sulaukia plataus dėmesio ir kelia klausimų dėl sistemos atsparumo. Tuo pačiu incidentas primena, kad prisitaikymas prie kintančių gamtos sąlygų tampa ne tik ekologijos, bet ir energetinio saugumo uždaviniu.

  • Verdantis kosminis kuras nustebino mokslininkus: nulinė gravitacija veikia priešingai nei tikėtasi

    Verdantis kosminis kuras nustebino mokslininkus: nulinė gravitacija veikia priešingai nei tikėtasi

    Ilgėjant kosminėms misijoms ir augant energijos poreikiui, vis svarbesnis tampa patikimas aušinimas ir kriogeninių skysčių valdymas. Tokie skysčiai naudojami ir kaip raketų kuras, ir elektronikos šilumos kontrolei, tačiau mikrogravitacijoje jų virimas gali elgtis visai kitaip nei Žemėje.

    Naujas tyrimas parodė netikėtą efektą: beveik nulinėje gravitacijoje šiluma tam tikromis sąlygomis nuo įkaitusio paviršiaus gali būti pašalinama efektyviau. Vis dėlto kartu paaiškėjo ir rimtas ribojimas, dėl kurio sistemų saugumo atsarga staigiai mažėja.

    Tyrėjai bandymams pasirinko skystą azotą kaip saugų kriogeninių skysčių atitikmenį. Eksperimentai vyko parabolinių skrydžių metu, kai trumpais intervalais sukuriama mikrogravitacija, o rezultatai buvo lyginami su analogiškais bandymais laboratorijoje įprastomis sąlygomis.

    Žemėje burbulai, susidarę kaitinant skystį, dėl plūdrumo lengviau atsiskiria nuo paviršiaus ir kyla į viršų, o šilumą perneša ir konvekcija. Mikrogravitacijoje šie procesai nuslopsta: burbulai tampa mažiau linkę „pabėgti“, todėl prognozuota, kad aušinimas turėtų prastėti.

    Tačiau matavimai atskleidė priešingą vaizdą: burbulai pradėdavo formuotis anksčiau, o šilumos perdavimas iki tam tikros ribos pagerėdavo. Tyrėjų aiškinimu, mikrogravitacijoje burbulai ilgiau išlieka prie kaitinamo paviršiaus, o tarp burbulo ir šildytuvo susidarantis itin plonas skysčio sluoksnis gali padidinti šilumos perdavimo intensyvumą.

    „Iki tam tikro taško virimas tapo efektyvesnis, nors tikėjomės priešingo rezultato“, – sakė vyresnysis tyrimo autorius, Floridos universiteto inžinierius Youngsup Song.

    „Tačiau svarbiausia detalė ta, kad saugumo riba smarkiai krenta: projektuojant realią įrangą reikia vertinti abi šio reiškinio puses“, – pridūrė jis.

    Didžiausia problema išryškėjo viršijus šilumos srauto slenkstį: virimas tapdavo nestabilus, o aušinimas griūdavo greičiau nei Žemėje. Tyrime nurodoma, kad maksimali šilumos apkrova, kurią galėjo atlaikyti skysto azoto aušinimas mikrogravitacijoje, sumažėjo apie 65 proc., palyginti su laboratoriniais bandymais.

    Mechanizmas siejamas su tuo, kad „užsilikę“ burbulai pradeda jungtis tarpusavyje, greičiau sausina paviršių ir sudaro sąlygas šiluminio kontakto praradimui. Kitaip tariant, mikrogravitacija gali padėti šilumos perdavimui tik iki momento, kai burbulų sluoksnis tampa kliūtimi, o ne pagalbininku.

    Tyrimas taip pat pabrėžė paviršių inžinerijos reikšmę. Eksperimentuose naudotas ypač lygus silicio pagrindas su silicio dioksido danga padėjo sumažinti mikronelygumų įtaką, kuri ankstesniuose bandymuose su metalais dažnai iškraipydavo rezultatų interpretaciją ir apsunkindavo vien tik gravitacijos poveikio atskyrimą.

    Praktinė reikšmė siejama su būsimomis sistemomis, kur reikės ilgai išlaikyti kurą žemiau virimo temperatūros ir patikimai aušinti elektroniką. Inžinerinis kelias, kurį mini mokslininkai, yra tikslingas paviršiaus struktūros ir chemijos pritaikymas, kad virimas talpyklose prasidėtų vėliau, o šilumos šalinimas išliktų stabilus.

    Patys autoriai pabrėžia ribotumus: tirta tik viena medžiaga ir trumpi mikrogravitacijos intervalai, todėl rezultatams patvirtinti reikės papildomų bandymų ir modeliavimų. Vis dėlto surinkti duomenys jau dabar padeda tiksliau prognozuoti, kaip elgsis kriogeniniai skysčiai realiose kosminių skrydžių aušinimo ir kuro laikymo sistemose.

  • Antarktidos ledas tirpsta, o į vandenyną plūsta gyvsidabris: mokslininkai įspėja dėl rizikų

    Antarktidos ledas tirpsta, o į vandenyną plūsta gyvsidabris: mokslininkai įspėja dėl rizikų

    Antarktidos ledo tirpsmas gali turėti netikėtą pasekmę: į Pietų vandenyną vis aktyviau patenka gyvsidabris, dešimtmečius ir net šimtmečius kauptas lede. Naujas tyrimas rodo, kad klimato šiltėjimas paverčia Antarktidą antriniu taršos šaltiniu, o poveikis gali išplisti už poliarinio regiono ribų.

    Gyvsidabris į aplinką patenka natūraliai, pavyzdžiui, per vulkaninę veiklą ar uolienų irimą, tačiau pramonės laikotarpiu jo kiekiai smarkiai išaugo. Didžiausią indėlį sieja iškastinio kuro deginimas ir kai kurios kasybos veiklos, dėl kurių gyvsidabrio junginiai atmosferoje gali keliauti didelius atstumus.

    Ilgą laiką Antarktidos ledas veikė kaip savotiška saugykla: ore nusėdęs gyvsidabris buvo įšaldomas ir užkonservuojamas sniego bei ledo sluoksniuose. Tačiau spartėjant tirpsmui, šis istorinis teršalų rezervas vėl įtraukiamas į apytaką ir per tirpsmo vandenis bei eroziją patenka į pakrančių ekosistemas.

    Ką parodė nuosėdų tyrimai

    Tyrėjų grupė, vadovaujama Pekino universiteto mokslininko Chengzhen Zhou, analizavo nuosėdų gręžinius Antarktidos pusiasalio regione. Tai viena sparčiausiai šylančių ir greičiausiai besikeičiančių Antarktidos vietų, todėl ji laikoma ankstyvu indikatoriumi, kas gali vykti ir kitur.

    Duomenys rodo, kad Antarktidos pusiasalio šelfe gyvsidabris kaupiasi maždaug dukart greičiau nei pasaulinis šelfų vidurkis. Be to, nuo pramonės revoliucijos pradžios, maždaug nuo XIX amžiaus vidurio, kaupimosi tempas išaugo apie 160 proc.

    Vienas pagrindinių kelių, kaip gyvsidabris pasiekia Antarktidą, yra atmosfera: nusėdęs jis gali būti įtraukiamas į jūros vandenį ir vėl grįžti į orą. Mokslininkai šį procesą apibūdina kaip atmosferos ir vandenyno apytakos ciklą, kuris leidžia teršalams cirkuliuoti net atokiuose regionuose.

    Du ciklai, kurie stiprina taršą

    Tyrime pabrėžiama, kad dabar veikia ne tik atmosferos ir vandenyno apytaka, bet ir papildomas mechanizmas, susijęs su ledynų tirpsmu. Kai ledas tirpsta, o pakrantėse intensyvėja erozija, gyvsidabris iš ledo ir sausumos nuosėdų lengviau mobilizuojamas ir patenka į jūrą.

    „Šių dviejų ciklų sąveika padidino tirpsmo skatinamą gyvsidabrio išsiskyrimą iš sausumos apie 550 proc., o oro ir jūros mainus apie 350 proc.“, – teigiama tyrėjų išvadose.

    Tyrėjų vertinimu, tai reiškia, kad klimato šiltėjimas Antarktidoje ne tik keičia ledynų būklę, bet ir sustiprina cheminių teršalų judėjimą. Kitaip tariant, istorinė tarša, kuri buvo laikoma tarsi užrakinta, tampa aktyvia ir gali didinti poveikį ekosistemoms.

    Kodėl tai svarbu žmonėms

    Pasaulio sveikatos organizacija gyvsidabrį įvardija tarp 10 didžiausią susirūpinimą keliančių cheminių medžiagų visuomenės sveikatai. Net mažos koncentracijos gali būti toksiškos, o didžiausia rizika siejama su metilgyvsidabriu, kuris kaupiasi gyvūnų audiniuose ir stiprėja kylant mitybos grandine.

    Ankstesni tyrimai Antarktidoje yra fiksavę, kad jūros lede gyvenančios bakterijos gali paversti gyvsidabrį metilgyvsidabriu. Būtent ši forma laikoma ypač pavojinga, nes ji linkusi bioakumuliuotis planktono, krilio, žuvų ir galiausiai aukštesnių plėšrūnų organizmuose.

    Naujausi duomenys taip pat kelia nerimą dėl taršos plitimo: gyvsidabrio pernaša iš Antarktidos pusiasalio į atvirą vandenyną srovėmis, tyrimo vertinimu, išaugo apie 400 proc. Tai reiškia, kad poveikis teoriškai gali persiduoti platesnėms Pietų vandenyno teritorijoms ir potencialiai paliesti žvejybos bei ekosistemų stabilumą.

    Mokslininkai pabrėžia, kad problema yra susijusi su žmogaus veikla, todėl sprendimai taip pat priklauso nuo pasirinkimų: mažesni iškastinio kuro deginimo mastai ir taršos kontrolė lemia ne tik šiltnamio efektą sukeliančių dujų, bet ir gyvsidabrio emisijų mažėjimą. Tyrimas publikuotas Proceedings of the National Academy of Sciences.

  • Mįslingi grybų ratai pagaliau paaiškinti: mokslininkai įvardijo, nuo ko grybas bėga

    Mįslingi grybų ratai pagaliau paaiškinti: mokslininkai įvardijo, nuo ko grybas bėga

    Miškuose, pievose ar net kapinėse kartais pasirodo beveik tobuli grybų ratai, nuo seno apipinti legendomis apie fėjas, raganas ar velnią. Nors reiškinys plačiai žinomas folklorui, jo tikslus biologinis mechanizmas iki šiol buvo stebėtinai menkai ištirtas.

    Naujas tyrimas, publikuotas žurnale Royal Society Open Science, priartina prie atsakymo, kodėl vadinamieji fėjų žiedai formuojasi ratu, o ne vientisa grybiena. Mokslininkai pasitelkė dirvožemio DNR analizę ir neįprastą grybienos persodinimo eksperimentą, kad patikrintų kelias hipotezes.

    Grybas, kurį matome virš žemės, tėra vaisiakūnis, o didžioji organizmo dalis slepiasi dirvožemyje kaip grybiena. Augdama nuo pradinio taško ji plečiasi į išorę, o vaisiakūniai dažniausiai iškyla aktyviausio augimo pakraštyje, taip „nupiešdami“ žiedą.

    Tyrėjai Uppsaloje nagrinėjo Marasmius oreades rūšį dviejuose skirtinguose žieduose ir ėmė dirvožemio mėginius nuo žiedo centro iki krašto bei už jo ribų. DNR sekoskaita parodė, kad daugiausia šio grybo genetinės medžiagos buvo žiedo pakraštyje, ypač išorinėje jo dalyje, o centre ji krito iki fono lygio.

    Šis rezultatas leidžia teigti, kad žiedo forma būdinga ne tik vaisiakūniams, bet ir pačiai grybienai. Kitaip tariant, po žole slypi ne „diskas“, o tikras žiedas, todėl natūraliai kyla klausimas, kas verčia grybą palikti centrinę zoną.

    Kodėl grybiena „traukiasi“ į išorę?

    Mokslininkai patikrino kelias idėjas: ar grybiena tiesiog nuosekliai auga viena kryptimi, ar jos plėtrą gali „orientuoti“ aplinkos veiksniai, ar galbūt skirtingos kolonijos dalys koordinuoja augimą. Vis dėlto labiausiai su duomenimis sutapo vadinamoji laikino pabėgimo hipotezė.

    Pagal ją, dirvožemis už aktyvaus augimo fronto kuriam laikui tampa mažiau palankus, todėl grybiena toliau stumia ribą į priekį ir formuoja žiedą. Neigiami veiksniai gali būti laikinas maisto medžiagų išeikvojimas arba pačios grybienos išskiriamos medžiagos, kurios trumpam slopina augimą „užnugaryje“.

    „Rezultatai labiausiai atitiko laikino pabėgimo hipotezę ir rodo, kad grybiena vengia slopinančių veiksnių augimo fronto vidinėje pusėje“, – rašo tyrėjai.

    Neįprastas persodinimo eksperimentas

    Kad geriau suprastų augimo logiką, mokslininkai iškasė žiedo dalis, jas pasuko arba perkėlė į kitas vietas ir paliko daugiau nei metams. Po maždaug 14 mėnesių paaiškėjo, kad perkelta grybiena dažnai tęsė augimą ankstesne kryptimi, o kai kuriais atvejais pradėjo plėstis papildoma kryptimi.

    Svarbu ir tai, kad į žiedo centrą sugrąžinta grybiena sugebėjo atsinaujinti, vadinasi, slopinantis poveikis nėra nuolatinis. Tai sustiprina mintį, kad žiedo vidus laikinai tampa nepalankus, bet vėliau dirvožemio sąlygos vėl gali normalizuotis.

    Ką tai reiškia gamtai ir mokslui?

    Fėjų žiedus sudaro ne viena konkreti rūšis: pasaulyje aprašyta daugiau nei 100 taksonų, galinčių formuoti panašius ratus. Todėl nauji duomenys apie Marasmius oreades gali tapti atspirties tašku aiškinantis, ar panašus mechanizmas veikia ir kitų grybų atvejais.

    Tyrimas taip pat pabrėžia augančią dirvožemio DNR metodų svarbą. Galimybė aptikti ir „žemėlapiuoti“ grybų genomų pėdsakus tiesiai iš dirvožemio leidžia tiksliau tirti grybienos augimą natūraliomis sąlygomis, o ne vien laboratorijoje, kur ekosistemos sąveikos dažnai supaprastinamos.

    Mokslininkai akcentuoja, kad reikės daugiau duomenų iš didesnio skaičiaus žiedų ir papildomų eksperimentų, kad būtų nustatyta tiksli priežastis, kas konkrečiai laikinai slopina grybieną „iš vidaus“. Tačiau jau dabar aiškėja, kad tobulas grybų ratas greičiausiai yra ne mistika, o subtili dirvožemio chemijos, maisto medžiagų ir grybienos biologijos sąveika.

  • JWST aptiko vandenį pavojingai arti Paukščių Tako juodosios skylės: kas ten vyksta?

    JWST aptiko vandenį pavojingai arti Paukščių Tako juodosios skylės: kas ten vyksta?

    Jameso Webbo kosminis teleskopas (JWST) užfiksavo vandens ir deguonies chemijos junginių pėdsakus itin arti Paukščių Tako centro, kur dominuoja supermasyvi juodoji skylė Sagittarius A*. Astronomams tai netikėta, nes tokioje aplinkoje intensyvi spinduliuotė ir dinaminis chaosas paprastai greitai ardo molekules.

    Stebėjimų dėmesio centre atsidūrė evoliucionavusi, mirštanti žvaigždė IRS 3. Ji yra vėlyvos raidos asimptotinės milžinių šakos žvaigždė, kuri galingais žvaigždiniais vėjais nuolat išmeta savo išorinius sluoksnius ir taip praturtina aplinkinę erdvę dulkėmis bei dujomis.

    JWST vidutinio infraraudonojo spektro matavimai leido aiškiai atskirti silikatinių dulkių požymius ir identifikuoti vandens buvimą dujose. Tokie spektriniai „pirštų atspaudai“ svarbūs todėl, kad jie parodo ne tik tai, kas yra aplink žvaigždę, bet ir kaip ilgai medžiaga gali išlikti nepalankiomis sąlygomis.

    Mokslininkų vertinimu, IRS 3 nuo galaktikos centro nutolusi maždaug 0,55 šviesmečio ir yra apsupta didžiuliu dulkių apvalkalu, nusidriekiančiu iki maždaug 10 000 astronominių vienetų. Žvaigždės vėjų greitis siekia apie 15 kilometrų per sekundę, o judėdama per tankesnę terpę ji sukuria smūginę bangą, padedančią aiškinti matomą struktūrą.

    Modeliavimas leidžia spėti, kad ši žvaigždė galėjo susiformuoti toliau nuo centro ir vėliau migruoti į vidinį regioną. Kai kuriuose scenarijuose jos masė siekia apie šešias Saulės mases, o amžius gali būti apie 72 mln. metų, tai yra palyginti jauna, lyginant su Saulės evoliucijos trukme.

    Didžiausia šio rezultato reikšmė yra platesnė nei viena žvaigždė: jei vanduo ir kitos molekulės gali išgyventi šalia supermasyvios juodosios skylės, vadinasi, galaktikų centrai gali būti chemiškai aktyvesni, nei manyta. Tai svarbu aiškinantis, kaip dulkės ir molekulinė medžiaga maitina naujų žvaigždžių formavimąsi ir kaip bėgant laikui kinta galaktikų branduolių aplinka.

    „Vandens aptikimas ypač jaudina, nes jis rodo, kad molekulinė medžiaga gali išlikti net aplinkoje, kurioje vyrauja intensyvi spinduliuotė“, – sakė ESA mokslininkė Macarena Garcia Marin.

    „Galaktikų centrai yra vienos ekstremaliausių aplinkų, todėl klausimas, ar žvaigždės ten gali toliau praturtinti savo aplinką, yra labai svarbus“, – sakė pagrindinis darbo autorius Florianas Peißkeris.

    Šis tyrimas dar kartą parodo, kodėl JWST laikomas vienu svarbiausių pastarojo dešimtmečio mokslo įrankių: jis leidžia ne tik fotografuoti, bet ir „išskaityti“ cheminę sudėtį ten, kur anksčiau trūko jautrumo ir raiškos. Astronomai tikisi, kad panašūs stebėjimai padės nustatyti, kiek paplitusi tokia cheminė „atsparumo zona“ prie galaktikų centrų ir kaip ji susijusi su dulkių, vandens bei organinių molekulių ciklu Visatoje.

  • Pinot noir ant ribos: mokslininkai įspėja, kad dažnėjančios sausros gali pakeisti vyną

    Pinot noir ant ribos: mokslininkai įspėja, kad dažnėjančios sausros gali pakeisti vyną

    Vakarų Europoje vasaros karščiai ir sausros vis dažniau verčia vynuogynus skinti derlių anksčiau, o kai kur vynuogės nukenčia ir nuo gaisrų. Klimato šiltėjimas reiškia, kad vynuogininkystės regionams tenka prisitaikyti prie karštesnių ir sausesnių sezonų, kurie tampa nauja norma.

    Naujesni tyrimai rodo, kad populiarios vynuogių veislės į stresą reaguoja nevienodai. Prancūzijos, Vokietijos ir Argentinos mokslininkų komanda analizavo, kaip sausros sąlygos veikia Pinot noir ir Chardonnay, kai artėjama prie scenarijų, susijusių su maždaug 2 laipsnių šiltesniu klimatu nei priešindustriniu laikotarpiu.

    Tyrėjai rinko vynuogių mėginius iš 80 vynuogynų 13-oje regionų Prancūzijoje, Italijoje, Vokietijoje, Portugalijoje ir Argentinoje. Buvo lyginami 2019, 2020 ir 2021 metų derliai, o vynmedžių vandens būklė vertinta pagal vynuogių sulčių anglies izotopų rodiklius, kurie laikomi patikimu vandens streso indikatoriumi.

    Rezultatai parodė, kad abi veislės gali atlaikyti gana platų vandens trūkumo diapazoną, tačiau skirtumai išryškėja, kai stresas tampa stiprus. Kai kuriuose sausiausiuose regionuose didžiausi vandens deficitai nebuvo fiksuoti vien dėl to, kad ten plačiau taikomas drėkinimas, kuris sušvelnina ekstremalias sąlygas.

    Didžiausias klausimas vyno mėgėjams susijęs su tuo, kaip sausra keičia vynuogių metabolinį profilį, nuo kurio priklauso skonis, aromatai ir kilmės vietos ypatybės. Tyrėjai nustatė, kad Chardonnay reakcija į didėjantį stresą buvo labiau tolydi, o aiškaus lūžio taško, po kurio kokybės parametrai staigiai prastėtų, jie nepastebėjo.

    Pinot noir atveju situacija sudėtingesnė: aptiktas lūžio taškas, kai pasiekus stiprų vandens deficitą pradeda irti junginiai, svarbūs šios veislės charakteriui. Tai reiškia, kad dažnėjant sausroms ir karščiams rizika prarasti būtent Pinot noir stiliaus stabilumą bei aukščiausios klasės kokybę gali augti greičiau nei Chardonnay atveju.

    Vynuogininkystėje vis dažniau svarstoma selekcija, naujų klonų paieška ar net genų redagavimo kryptys, kurios galėtų padėti kurti atsparesnes veisles. Vis dėlto prestižiniuose regionuose sprendimas keisti veislę laikomas itin jautriu, nes vyno reputacija ir vartotojų lūkesčiai dažnai susieti su konkrečia vynuoge ir kilmės vieta.

    „Nors prisitaikymo galimybių ieškoma daug, veislės keitimas aukščiausios klasės regionams yra rizikingas, nes jų tapatybė remiasi viena ar keliomis veislėmis“, – teigiama tyrėjų išvadose.

    Ekspertai pabrėžia, kad prisitaikymas greičiausiai vyks keliomis kryptimis vienu metu: efektyvesnis vandens valdymas, kitoks lapijos formavimas, dirvožemio priežiūra, atsargesnis drėkinimo taikymas ten, kur tai leidžiama, ir tikslesnis derliaus nuėmimo laiko parinkimas. Tačiau jei karščio bangos ir sausros kartosis dažniau, būtent Pinot noir regionams teks spręsti, kaip išlaikyti stilių, dėl kurio ši veislė ir tapo pasauline ikona.