CP v2

Blog

  • 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.

  • Mirtini iltiniai katinai nyko iš vidaus: mokslininkai atskleidė ligas ir kraujomaišą prieš išnykimą

    Mirtini iltiniai katinai nyko iš vidaus: mokslininkai atskleidė ligas ir kraujomaišą prieš išnykimą

    Naujas tyrimas rodo, kad vienas garsiausių ledynmečio plėšrūnų, iltinis katinas Smilodon fatalis, prieš išnykdamas galėjo susidurti ne tik su aplinkos pokyčiais, bet ir su rimtomis sveikatos problemomis. Mokslininkai aptiko požymių, leidžiančių įtarti dažnesnes įgimtas deformacijas ir galimą kraujomaišą nykstančiose populiacijose.

    Smilodon fatalis buvo stambus pasalomis medžiojęs plėšrūnas, galėjęs sverti apie 270 kilogramų. Ši rūšis išnyko paskutiniojo ledynmečio pabaigoje, maždaug prieš 12 000 metų, kai Šiaurės Amerikoje sparčiai keitėsi klimatas ir nyko stambiųjų žolėdžių, nuo kurių priklausė plėšrūnai, gausa.

    Tyrėjai analizavo Los Andžele esančių La Brea dervos duobių fosilijas ir ištyrė daugiau nei 3 700 slankstelių. Šie kaulai priskirti mažiausiai 849 skirtingiems Smilodon fatalis individams, todėl tai tapo viena didžiausių tokio tipo anatominių analizių, leidžiančių vertinti ne pavienius atvejus, o bendras populiacijos tendencijas.

    Ką parodė slankstelių tyrimas

    Naudodami optinius metodus ir kompiuterinės tomografijos tyrimus mokslininkai ieškojo traumų, ligų ir genetinių defektų pėdsakų. Slanksteliuose rasta įvairių patologijų, įskaitant požymius, būdingus lėtiniams uždegimams, taip pat užfiksuota daugiau nei 200 įgimtų slankstelių apsigimimų ir beveik 50 suaugusių slankstelių atvejų.

    Be to, identifikuoti trys individai, kurių juosmeninėje stuburo dalyje aptikta požymių, siejamų su stuburo nervų navikais. Nors absoliutus skaičius atrodo nedidelis, pagal tirtų pavyzdžių proporciją tyrėjai apskaičiavo apie 353 atvejus 100 000 individų, o tai yra labai didelis rodiklis, palyginti su žmogaus populiacijomis.

    „Dervos ištekos buvo spąstai mėsėdžiams: įklimpęs stambus žolėdis pritraukdavo plėšrūnus ir maitėdas, kurie patys įstrigdavo dideliais kiekiais“, – teigiama tyrime.

    Kaip tai galėjo prisidėti prie išnykimo

    Mokslininkai pabrėžia, kad tokios įgimtos deformacijos ir galimi navikai galėjo reikšmingai mažinti gyvūnų judrumą ir medžioklės sėkmę. Šiuolaikinių gyvūnų pavyzdžiai rodo, kad panašūs stuburo nervų navikai dažnai sukelia skausmą, raumenų nykimą ir šlubavimą, o tai plėšrūnui reiškia prastesnes galimybes sumedžioti grobį.

    Tyrėjai neatmeta, kad blogėjanti sveikata galėjo lemti ir elgsenos pokyčius. Jei gyvūnui sunkiau medžioti, jis gali dažniau rizikuoti, pavyzdžiui, bandydamas pasinaudoti lengvu grobiu, įklimpusiu dervoje, nors tai didina tikimybę pačiam žūti.

    Kraujomaišos hipotezė, anot autorių, išlieka tikėtina, tačiau ją galutinai patvirtinti sudėtinga, nes iš La Brea radinių paprastai neišlieka minkštieji audiniai, o DNR analizė tokiu atveju beveik neįmanoma. Vis dėlto didesnis įgimtų defektų dažnis dažnai siejamas su mažėjančiomis, izoliuotomis populiacijomis.

    Pamoka šiandienos gamtai

    Šis darbas primena, kad rūšių nykimą gali lemti ne vienas veiksnys, o jų derinys: mažėjantis skaičius, genetinės įvairovės praradimas, ligos ir aplinkos pokyčiai. Mokslininkai atkreipia dėmesį, kad panašios rizikos išlieka ir šiandien, kai dėl buveinių nykimo bei klimato kaitos daugelio rūšių populiacijos fragmentuojasi, o genetinė įvairovė mažėja.

    Tyrime taip pat primenama, kad analogiški signalai fiksuoti ir kitų ledynmečio gyvūnų istorijoje. Pavyzdžiui, kai kurių amžinajame įšale rastų mamutų genetiniai duomenys rodo didelį kraujomaišos lygį prieš išnykimą, o tai galėjo didinti paveldimų sutrikimų ir ligų riziką.

    Smilodon fatalis atvejis, mokslininkų teigimu, yra dar vienas argumentas, kodėl gamtosaugos politikoje svarbu ne tik saugoti buveines, bet ir užtikrinti populiacijų junglumą. Kuo mažesnė ir labiau izoliuota populiacija, tuo greičiau gali didėti genetinių defektų tikimybė ir mažėti atsparumas ligoms.

  • Mokslininkai išbandė planą susprogdinti asteroido žudiko miestams grėsmę: rezultatai nustebino

    Mokslininkai išbandė planą susprogdinti asteroido žudiko miestams grėsmę: rezultatai nustebino

    Jei prie Žemės priartėtų maždaug futbolo aikštės dydžio asteroidas, jo smūgis galėtų sunaikinti ištisą miestą. Tokie objektai ne visada lengvai pastebimi, nes dalis jų yra tamsūs ir menkai atspindintys šviesą, todėl ankstyvas perspėjimas tampa kritiškai svarbus.

    Vienas iš kraštutinių, bet realiai svarstomų planetinės gynybos scenarijų yra branduolinio užtaiso panaudojimas. JAV Lawrence Livermore nacionalinės laboratorijos komanda naujuose skaitmeniniuose modeliuose patikrino, ar 1 megatonos galingumo užtaisas galėtų sutrikdyti apie 160 metrų skersmens vadinamąjį asteroido žudiką miestams.

    Esminė išvada tokia: užtaisas nebūtinai turi liesti asteroido paviršių. Modeliai rodo, kad sprogdinimas kelių ar keliolikos metrų atstumu gali būti veiksmingas, nes pagrindinis poveikio mechanizmas yra ne smūgio banga, o intensyvi spinduliuotė.

    Kosminėje vakuumo aplinkoje smūgio banga sklinda prastai, todėl lemiamą vaidmenį atlieka rentgeno spinduliai. Jie įkaitina ploną asteroido paviršiaus sluoksnį, sukelia medžiagos garavimą ir abliaciją, o išsiveržusi medžiaga suteikia impulsą, galintį pakeisti objekto greitį ir trajektoriją.

    Tyrėjai taip pat modeliuose matė antrinį efektą: staigus energijos pliūpsnis gali sukelti galingą smūginę bangą pačiame asteroide ir jį suskaldyti iš vidaus. Tai ypač svarbu scenarijams, kai objektas aptinkamas per vėlai arba yra per didelis, kad būtų pakankamai „pastumtas“ į šalį vien kinetiniu smūgiu.

    Modeliavimui pasirinkta Bennu tipo forma ir porėta struktūra, nes tokie asteroidai laikomi realistišku pavyzdžiu planetinės gynybos skaičiavimams. Komanda palygino skirtingus sprogdinimo atstumus ir medžiagos irimo prielaidas, paremtas meteoritų pavyzdžiais, įskaitant 2013 metais virš Čeliabinsko sprogusio meteoro analogijas.

    Viename scenarijuje, kai sprogdinimas vyko apie 10 metrų virš paviršiaus, didžioji dalis medžiagos modelyje tapo stipriai pažeista, o daug fragmentų įgijo greitį, leidžiantį jiems atsiskirti nuo asteroido. Kitoje simuliacijoje, padidinus atstumą iki maždaug 25 metrų, į asteroidą pateko mažiau energijos, bet buvo apšviestas didesnis paviršiaus plotas, todėl pažeidimai kai kuriais atvejais tapo platesni.

    Vis dėlto šie rezultatai dar nereiškia, kad problema išspręsta. Skaičiavimai buvo itin resursų imlūs ir apėmė tik milisekundžių trukmės procesus, todėl ilgalaikė baigtis lieka ne iki galo aiški: fragmentai gali saugiai išsisklaidyti, bet taip pat gali likti pavojingo dydžio, o dalis medžiagos teoriškai galėtų vėl susitelkti gravitacijos veikiama.

    Planetinės gynybos praktikoje pirmas pasirinkimas išlieka ankstyvas aptikimas ir švelnesnės nukreipimo priemonės, tokios kaip kinetinis smūgis, ką pademonstravo NASA DART misija. Branduolinis sprendimas svarstomas kaip paskutinė priemonė, kai laiko ar techninių galimybių įprastam nukreipimui nepakanka, o nauji modeliai padeda tikslinti, kada toks scenarijus būtų prasmingas.

    Tyrimo autoriai pabrėžia, kad didelės raiškos simuliacijos yra svarbios ne tik teorijai, bet ir pasirengimui ekstremaliems atvejams. Tokie darbai leidžia geriau suprasti, kaip realūs, nevienalyčiai ir porėti asteroidai reaguotų į spinduliuotės poveikį, ir kokių sprendimų reikėtų priimti, jei kada nors tektų gintis nuo objekto, keliančio grėsmę miestui.

    „Pagal pažeidimų mastą, medžiagos judėjimo kryptingumą ir suteiktą greičio pokytį matome, kad dviejuose iš trijų scenarijų suardymas yra labai tikėtinas“, – teigė tyrėjai.

  • Mokslininkai aptiko Žemės chemijos perspėjimą: jis pasikartojo prieš 5 didžiuosius išnykimus

    Mokslininkai aptiko Žemės chemijos perspėjimą: jis pasikartojo prieš 5 didžiuosius išnykimus

    Naujas tyrimas rodo, kad prieš penkis didžiausius masinio išnykimo įvykius Žemės istorijoje planetos klimato ir vandenynų chemijos rodikliai elgėsi neįprastai. Mokslininkai tai apibūdina kaip savotišką sistemos svyravimą, kuris galėjo signalizuoti artėjantį didelį lūžį.

    Darbas, publikuotas žurnale „Nature Communications“, apėmė maždaug 539 mln. metų laikotarpį ir išskyrė penkis skirtingus klimato režimus. Tarp jų nustatytos staigių perėjimų fazės, kai aplinka kito greitai, o gyvybė tapdavo labiau pažeidžiama.

    Kas yra biosferos pažeidžiamumas?

    Tyrėjai pasiūlė rodiklį, apibūdinantį bendrą biosferos pažeidžiamumą: jis sujungia išnykimo ir naujų rūšių atsiradimo tempus su bendru biologinės įvairovės lygiu. Paprastai tariant, vertinama, ar ekosistemos pokyčių greitis pradeda lenkti pačios biosferos gebėjimą išlaikyti stabilumą.

    Vienas iš autorių, Vilniaus universiteto paleontologas ir Žemės sistemų mokslininkas Andrej Spiridonov pabrėžė, kad rodiklis nėra vieno regiono ar vienos rūšies termometras. Jis aprašo bendrą foną, kuriame net ir papildomi sukrėtimai gali turėti didesnį poveikį.

    „Kai sistema artėja prie kritinio perėjimo, tai suteikia informacijos apie galimą didelį būsimą pokytį, pavyzdžiui, masinį išnykimą ar net jų seriją“, – sakė A. Spiridonov.

    Temperatūra ir staigūs perėjimai

    Analizė parodė, kad ilgesniais laikotarpiais didesnis pažeidžiamumas dažniau sutapdavo su šiltesniu klimatu. Tačiau ryškiausi šuoliai fiksuoti būtent klimato režimų sandūrose, kai aplinkos sąlygos persitvarkydavo sparčiausiai.

    Tai nereiškia, kad vien klimato ar vandenynų chemijos nestabilumas automatiškai sukelia masinį išnykimą. Žinomi ir kiti lemiami veiksniai, pavyzdžiui, didelio asteroido smūgiai ar milžiniškas vulkanizmas, tačiau naujasis darbas siūlo paaiškinimą, kodėl tam tikrais laikotarpiais biosfera būdavo labiau pažeidžiama.

    Ką tai sako apie dabartį?

    Tyrimas yra istorinis ir pats savaime neprognozuoja, kas nutiks artimiausiais dešimtmečiais. Vis dėlto jis svarbus platesniame kontekste, nes šiandien mokslininkai fiksuoja spartų klimato šiltėjimą ir biologinės įvairovės nykimą, o tai didina diskusijas apie vadinamąjį šeštąjį masinį išnykimą.

    Autorių teigimu, dabartinis geologinis laikotarpis, kainozojus, pagal jų rodiklį išsiskiria palyginti mažu foniniu pažeidžiamumu. Tačiau pabrėžiama, kad žmogaus veikla, įskaitant šiltnamio dujų emisijas, buveinių naikinimą ir taršą, gali sukelti reikšmingų pokyčių net ir esant santykinai stabiliam fonui.