Περιεχόμενα Άρθρου
Τα μικροκαμωμένα κόπρανα από τα μικρότερα ζώα του κόσμου μπορεί να βοηθήσουν στην απορρόφηση ορισμένων αερίων του θερμοκηπίου από την ατμόσφαιρα της Γης. Κατά τη δοκιμή μιας νέας πειραματικής μεθόδου με σκόνη αργίλου σε ένα εργαστήριο, μια ομάδα επιστημόνων διαπίστωσε ότι ο πηλός μπορεί να βοηθήσει το ζωοπλαγκτόν να αρπάξει περισσότερο διοξείδιο του άνθρακα που παγιδεύει τη θερμότητα. Τα ζώα θα μπορούσαν στη συνέχεια να εναποθέσουν αυτόν τον άνθρακα στα πιο βαθιά βάθη του ωκεανού όπου αποθηκεύεται ως περιττώματα. Η πειραματική μέθοδος δεν είναι ακόμη έτοιμη να αναπτυχθεί στον ωκεανό, αλλά περιγράφεται λεπτομερώς στο α μελέτη που δημοσιεύτηκε στις 10 Δεκεμβρίου στο περιοδικό Επιστημονικές Εκθέσεις. Τα ευρήματα της μελέτης θα παρουσιαστούν επίσης σήμερα στο ετήσιο συνέδριο της Αμερικανικής Γεωφυσικής Ένωσης.
ΕΓΓΡΑΦΕΙΤΕ ΣΤΟ NEWSLETTER
Το φυτοπλαγκτόν τροφοδοτεί το ζωοπλαγκτόν
Η νέα τεχνική ξεκινά με μεγάλες ανθοφορίες μικροσκοπικών φυτών που ονομάζονται φυτοπλαγκτόν. Αυτές οι ανθίσεις φυτοπλαγκτού αφαιρούν περίπου 150 δισεκατομμύρια τόνοι διοξειδίου του άνθρακα από την ατμόσφαιρα κάθε χρόνο όταν πραγματοποιούν φωτοσύνθεση. Μετατρέπουν το αέριο του θερμοκηπίου σε οργανικά σωματίδια άνθρακα που χρησιμοποιούν για να τρώνε και να ανθίσουν.
Ωστόσο, όταν το φυτοπλαγκτόν πεθάνει, τα θαλάσσια βακτήρια μπορούν να φάνε τα πτώματα τους και ένα μεγάλο μέρος του δεσμευμένου διοξειδίου του άνθρακα απελευθερώνεται πίσω στην ατμόσφαιρα. Εκεί μπαίνει το ζωοπλαγκτόν –που είναι ζώα και όχι φυτά–.
Κολλώδεις μπάλες
Στο νέα μελέτημια ομάδα επιστημόνων διεξήγαγε εργαστηριακά πειράματα χρησιμοποιώντας νερό που συλλέχτηκε από τον Κόλπο του Maine κατά τη διάρκεια μιας άνθισης φυτοπλαγκτού το 2023. Ψέκασαν σκόνη αργίλου στα δείγματα νερού και η σκόνη που προσκολλήθηκε στον οργανικό άνθρακα απελευθερώθηκε από το φυτοπλαγκτόν. Αυτό ώθησε τα θαλάσσια βακτήρια να δημιουργήσουν ένα υλικό που μοιάζει με κόλλα που προκαλεί τον άργιλο και τον οργανικό άνθρακα να δημιουργήσουν μικρές, κολλώδεις μπάλες που ονομάζονται κροκίδες.
Σύμφωνα με την ομάδατο ζωοπλαγκτόν στη συνέχεια ρέει πάνω στα κολλώδη κοπάδια. Μόλις αφομοιωθεί η μπάλα, ο πηλός που είναι ενσωματωμένος στα κόπρανα των ζώων βυθίζεται, θάβοντας ενδεχομένως τον άνθρακα σε βάθη όπου θα μπορούσε να αποθηκευτεί για χιλιάδες χρόνια. Τα μη φαγώσιμα νιφάδες μπορούν επίσης να βυθιστούν και να γίνουν μεγαλύτερα ως περισσότερος οργανικός άνθρακας και νεκρό ή ετοιμοθάνατο φυτοπλαγκτόν στο δρόμο τους προς τα κάτω.
Ο Η σκόνη αργίλου δέσμευσε έως και το 50 τοις εκατό του άνθρακα απελευθερώθηκε από το νεκρό φυτοπλαγκτόν προτού μπορέσει να μεταφερθεί στον αέρα στα πειράματα. Η προσθήκη του πειραματικού πηλού αύξησε τη συγκέντρωση των κολλωδών οργανικών σωματιδίων που μπορούν να συλλέξουν άνθρακα. Οι πληθυσμοί των βακτηρίων που υποκινούν την απελευθέρωση άνθρακα πίσω στην ατμόσφαιρα μειώθηκε ταυτόχρονα στο θαλασσινό νερό που επεξεργάστηκε με πηλό.
Θαλάσσιο χιόνι
Το άπλωμα του πηλού στην επιφάνεια επιταχύνει α φυσικός κύκλος γνωστός ως βιολογική αντλία– όπου ο άνθρακας απομακρύνεται από την ατμόσφαιρα και αποθηκεύεται στον ωκεανό.
«Κανονικά, μόνο ένα μικρό κλάσμα του άνθρακα που συλλαμβάνεται στην επιφάνεια το οδηγεί στο βαθύ ωκεανό για μακροχρόνια αποθήκευση. Η καινοτομία της μεθόδου μας είναι η χρήση αργίλου για να καταστήσουμε τη βιολογική αντλία πιο αποτελεσματική», ο συν-συγγραφέας της μελέτης και πλανητικός επιστήμονας του Dartmouth College Mukul Sharma. είπε σε δήλωση. «Θέλουμε να εκμεταλλευτούμε τη βιολογία του ωκεανού για να παγιδεύσουμε το διοξείδιο του άνθρακα που αφαιρείται από το φυτοπλαγκτόν και, στέλνοντας αυτούς τους μικρούς λοβούς μέσω της θαλάσσιας τροφικής αλυσίδας, να το περιορίσουμε στα βαθιά του ωκεανού».
[Related: Sunken whale carcasses create entire marine cities on the ocean floor.]
Σύμφωνα με τον Sharmaοι κροκίδες άνθρακα-πηλού στη μελέτη θα γίνουν επίσης ουσιαστικό μέρος της βιολογικής αντλίας που ονομάζεται θαλάσσιο χιόνι. Αυτή η συνεχής βροχή από πτώματα, μέταλλα και άλλη οργανική ύλη πέφτει από την επιφάνεια του ωκεανού, μεταφέροντας θρεπτικά συστατικά και τρόφιμα στα βαθύτερα μέρη του ωκεανού.
«Δημιουργούμε θαλάσσιο χιόνι που μπορεί να θάψει τον άνθρακα με πολύ μεγαλύτερη ταχύτητα προσκολλώντας ειδικά σε ένα μείγμα ορυκτών αργίλου», είπε ο Sharma.
Κάθε ζωοπλαγκτόν παντού ταυτόχρονα
Το ζωοπλαγκτόν μπορεί επίσης να επιταχύνει ακόμη περισσότερο τη θαλάσσια διαδικασία δημιουργίας χιονιού λόγω των καθημερινών κινήσεών τους. Κατά τη διάρκεια του diel κάθετη μετανάστευσητο ζωοπλαγκτόν υψώνεται μέχρι και χιλιάδες μίλια από το βάθος μέχρι τροφή στο πλούσιο σε θρεπτικά συστατικά νερό κοντά στην κορυφή του ωκεανού. Αυτή η μεγάλη κίνηση θα ήταν σαν μια ολόκληρη πόλη που περπατά εκατοντάδες μίλια μόνο για δείπνο στο αγαπημένο τους εστιατόριο κάθε βράδυ.
«Το ζωοπλαγκτόν είναι μηχανές φαγητού και κακοκαίματος», λέει ο Sharma. «Όταν κόβεις τα κόπρανα τους, βλέπεις τα υπολείμματα όλου αυτού του φυτοπλαγκτού που δεν έχουν χωνευτεί».
Η μέθοδος των ερευνητών θα ψεκάζει πηλό σκόνη σε μεγάλες άνθη μικροσκοπικών θαλάσσιων φυτών που ονομάζονται φυτοπλαγκτόν, το οποίο μπορεί να καλύψει εκατοντάδες τετραγωνικά μίλια και να αφαιρέσει 150 δισεκατομμύρια τόνους διοξειδίου του άνθρακα από την ατμόσφαιρα κάθε χρόνο. Αλλά το μεγαλύτερο μέρος αυτού του άνθρακα εισέρχεται ξανά στην ατμόσφαιρα όταν τα φυτά πεθαίνουν. Η μέθοδος των ερευνητών εκτρέπει τον άνθρακα που επιπλέει ελεύθερα στη θαλάσσια τροφική αλυσίδα με τη μορφή μικροσκοπικών κολλωδών σφαιρών από πηλό και οργανικό άνθρακα που ονομάζονται κροκίδες (στη φωτογραφία) που καταναλώνονται από το ζωοπλαγκτόν ή βυθίζονται σε βαθύτερο νερό. ΠΙΣΤΩΣΗ: Mukul Sharma/Dartmouth.
ΒΙΝΤΕΟ: Η μέθοδος των ερευνητών θα ψεκάζει σκόνη αργίλου σε μεγάλες άνθη μικροσκοπικών θαλάσσιων φυτών που ονομάζονται φυτοπλαγκτόν, το οποίο μπορεί να καλύψει εκατοντάδες τετραγωνικά μίλια και να αφαιρέσει 150 δισεκατομμύρια τόνους διοξειδίου του άνθρακα από την ατμόσφαιρα κάθε χρόνο. Αλλά το μεγαλύτερο μέρος αυτού του άνθρακα εισέρχεται ξανά στην ατμόσφαιρα όταν τα φυτά πεθαίνουν. Η μέθοδος των ερευνητών εκτρέπει τον άνθρακα που επιπλέει ελεύθερα στη θαλάσσια τροφική αλυσίδα με τη μορφή μικροσκοπικών κολλωδών σφαιρών από πηλό και οργανικό άνθρακα που ονομάζονται κροκίδες (στη φωτογραφία) που καταναλώνονται από το ζωοπλαγκτόν ή βυθίζονται σε βαθύτερο νερό. ΠΙΣΤΩΣΗ: Mukul Sharma/Dartmouth.
Οι κροκίδες αργίλου και άνθρακα που παράγονται από το μείγμα σε αυτή τη μελέτη θα αναμειχθούν με όλη την άλλη ύλη που καταναλώνει το ζωοπλαγκτόν. Όταν ο ήλιος ανατέλλει, τα κροκίδια άνθρακα θα μπορούσαν να κατευθυνθούν πίσω σε βαθύτερα νερά με το ζωοπλαγκτόν και να εναποτίθεται ως κόπρανα. Αυτή η δυναμική – που ονομάζεται ενεργή μεταφορά – είναι ένα άλλο κρίσιμο μέρος της βιολογικής αντλίας του ωκεανού. Η βύθιση προς τα κάτω απαιτεί μέρες από το χρόνο που χρειάζεται για να φτάσει ο άνθρακας σε χαμηλότερα βάθη.
«Το ζωοπλαγκτόν δημιουργεί περιττώματα γεμάτα πηλό που βυθίζονται πιο γρήγορα», είπε ο Sharma. «Αυτό το σωματιδιακό υλικό είναι αυτό που έχουν σχεδιαστεί να τρώνε αυτά τα μικρά παιδιά. Τα πειράματά μας έδειξαν ότι δεν μπορούν να πουν αν είναι άργιλος και φυτοπλαγκτόν ή μόνο φυτοπλαγκτόν — απλώς το τρώνε. Και όταν το σκάσουν, είναι εκατοντάδες μέτρα κάτω από την επιφάνεια και όλος αυτός ο άνθρακας είναι επίσης».
[Related: Sorry, zooplankton don’t want to eat your poop.]
«Είμαστε στην αρχή»
Σε μελλοντική μελέτηη ομάδα σχεδιάζει να διεξαγάγει πειράματα πεδίου ψεκάζοντας άργιλο σε φυτοπλαγκτόν στα ανοικτά των ακτών της Νότιας Καλιφόρνια με ένα αεροπλάνο που ξεσκονίζει τις καλλιέργειες. Οι αισθητήρες που τοποθετούνται σε διάφορα βάθη στην ανοικτή θάλασσα μπορεί να είναι σε θέση να καταγράψουν πόσο διαφορετικά είδη ζωοπλαγκτού φάτε τα κροκίδια πηλού-άνθρακα. Η κατανόηση αυτού θα βοηθήσει την ομάδα να έχει μια καλύτερη ιδέα για το βέλτιστο χρονοδιάγραμμα και τις πιο βέλτιστες τοποθεσίες για την ανάπτυξη αυτής της μεθόδου και πόσο άνθρακα εισάγεται στα βαθιά του ωκεανού.
«Είναι πολύ σημαντικό να βρούμε το σωστό ωκεανογραφικό περιβάλλον για να κάνουμε αυτή τη δουλειά. Δεν μπορείς να τριγυρνάς θέλοντας και μη ρίχνοντας πηλό παντού», είπε ο Sharma «Πρέπει να κατανοήσουμε την αποτελεσματικότητα πρώτα σε διαφορετικά βάθη, ώστε να μπορούμε να κατανοήσουμε τα καλύτερα μέρη για να ξεκινήσει αυτή η διαδικασία προτού τη θέσουμε σε λειτουργία. Δεν είμαστε ακόμα εκεί – είμαστε στην αρχή».
Κερδίστε τις διακοπές με τους οδηγούς δώρων της PopSci
VIA: popsci.com
Greek Live Channels Όλα τα Ελληνικά κανάλια:
Βρίσκεστε μακριά από το σπίτι ή δεν έχετε πρόσβαση σε τηλεόραση;
Το IPTV σας επιτρέπει να παρακολουθείτε όλα τα Ελληνικά κανάλια και άλλο περιεχόμενο από οποιαδήποτε συσκευή συνδεδεμένη στο διαδίκτυο.
Αν θες πρόσβαση σε όλα τα Ελληνικά κανάλια
Πατήστε Εδώ
Ακολουθήστε το TechFreak.GR στο Google News για να μάθετε πρώτοι όλες τις ειδήσεις τεχνολογίας.
