Дайджест научпоп-новостей за неделю, о которых мы ничего не писали
Земля, возможно, перешла уже седьмой планетарный рубеж из девяти, показывает проверка здоровья планеты
Индустриальная цивилизация близка к тому, чтобы преодолеть седьмой планетарный рубеж, а возможно, уже преодолела его, утверждают учёные, составившие последний доклад о состоянии систем жизнеобеспечения планеты.
«Закисление океана приближается к критическому порогу», особенно в регионах высоких широт, говорится в последнем докладе о планетарных границах. «Растущее окисление представляет всё большую угрозу для морских экосистем».
Доклад Потсдамского института исследований воздействия на климат (PIK) основан на результатах многолетних исследований, показавших, что существует девять систем и процессов — планетарных рубежей, — которые способствуют стабильности функций жизнеобеспечения планеты.
Пороговые значения, за которыми они больше не могут нормально функционировать, уже нарушены в шести из них. Изменение климата, внедрение новых организмов, изменение целостности биосферы и модификация биогеохимических потоков относятся к зонам повышенного риска, в то время как планетарные границы также нарушены при изменении наземных систем и изменении пресной воды, но в меньшей степени. Согласно полученным данным, все они ухудшились.
Однако истощение стратосферного озона осталось стабильным, а нагрузка, связанная с атмосферным аэрозолем, немного уменьшилась, говорится в исследовании.
Лёвке Цезарь, климатический физик из PIK и соавтор доклада, на брифинге, где были представлены результаты исследования, сказала, что уровень закисления океана вызывает беспокойство по двум причинам.
Один из них заключается в том, что индикатор закисления океана, которым является текущее состояние насыщенности арагонита, хотя и находится в безопасном операционном пространстве, приближается к порогу перехода безопасной границы», — сказала Цезарь.
«Второе — это то, что за последние годы было опубликовано несколько новых исследований, которые показывают, что даже эти текущие условия уже могут быть проблематичными для различных морских организмов, что говорит о необходимости [переоценки] того, какие уровни можно назвать безопасными».
Она добавила, что закисление океана ухудшается во всём мире, а его последствия наиболее выражены в Южном и Северном Ледовитом океанах.
Подкисление океана — это явление повышения кислотности (снижения pH) океанической воды из-за поглощения атмосферного CO2. Этот процесс не только вредит кальцифицирующим организмам, потенциально приводя к разрушению пищевой сети, но и снижает эффективность океана в качестве жизненно важного поглотителя углерода.
«Это иллюстрирует связь между подкислением океана… и целостностью биосферы», — говорит Цезарь. Действительно, одна из главных идей нашего доклада заключается в том, что все девять планетарных границ очень взаимосвязаны».
«Это означает, что любое антропогенное возмущение глобальной окружающей среды, которое мы наблюдаем в настоящее время… нельзя рассматривать как отдельные проблемы, что и происходит в настоящее время в основном. Потому что такой подход не учитывает, что компоненты системы Земли постоянно взаимодействуют, образуя большую сеть, где изменения в одной области влияют на другие».
Космический телескоп «Уэбб» обнаружил уникальную раздутую и асимметричную экзопланету
Иллюстрация экзопланеты WASP-107 b, сделанная на основе транзитных наблюдений космического телескопа НАСА «Джеймс Уэбб», а также других космических и наземных телескопов под руководством Мэтью Мёрфи из Университета Аризоны и группы исследователей со всего мира.
Астрономы использовали космический телескоп НАСА «Джеймс Уэбб» для обнаружения атмосферной асимметрии экзопланеты WASP-107b.
Это беспрецедентное наблюдение выявило различия в температуре и свойствах облаков между восточной и западной сторонами планеты, что имеет решающее значение для понимания динамики экзопланетных атмосфер. Полученные результаты, которые опровергают существующие модели, свидетельствуют о захватывающих сложностях в том, как эти планеты воспринимают солнечный свет.
Исследователи из Аризонского университета вместе с международной группой учёных наблюдали за атмосферой горячей и уникально раздутой экзопланеты с помощью космического телескопа НАСА «Джеймс Уэбб». Оказалось, что экзопланета размером с Юпитер, но массой всего в десятую часть от его массы, обладает асимметрией атмосферы с востока на запад, то есть между двумя краями её атмосферы существует значительная разница.
«Это первый случай, когда асимметрия с востока на запад экзопланеты наблюдается во время транзита её звёзды из космоса», — говорит ведущий автор исследования Мэтью Мёрфи, аспирант обсерватории Стюард Аризонского университета. Транзит — это когда планета проходит перед своей звездой, как Луна во время солнечного затмения.
Асимметрия экзопланеты с востока на запад — это различия в атмосферных характеристиках, таких как температура или свойства облаков, наблюдаемые между восточным и западным полушариями планеты. Определение наличия или отсутствия такой асимметрии крайне важно для понимания климата, динамики атмосферы и погодных условий на экзопланетах — планетах, существующих за пределами нашей Солнечной системы.
Экзопланета WASP-107b находится в приливном захвате у своей звезды. Это означает, что экзопланета всегда обращена одним и тем же лицом к звезде, вокруг которой вращается. Одно полушарие экзопланеты, заблокированной приливными силами, всегда обращено к звезде, вокруг которой она вращается, а другое полушарие всегда обращено в сторону, в результате чего у экзопланеты есть постоянная дневная и постоянная ночная стороны.
Создана первая в мире крытая вертикальная ферма для производства 1,8 млн кг ягод в год
В Ричмонде, штат Вирджиния, были сделаны серьёзные шаги на пути к более совершённому, устойчивому и доступному производству продуктов питания, не подверженному экологическим проблемам: открылась «первая в мире ферма по выращиванию ягод в закрытом помещении с вертикальным выращиванием». Её поддерживает международная команда учёных, которые рассматривают этот новый этап сельского хозяйства как способ облегчить глобальный спрос на продовольствие.
Ферма Plenty Richmond Farm рассчитана на производство более 1,8 млн кг клубники, выращенной в закрытом грунте в вертикальных башнях высотой 9 м и занимающей менее 3700 кв.м. Это в разы меньше, чем при традиционном выращивании клубники, которое также подвержено сезонным и экологическим факторам, ограничивающим урожайность.
Компания утверждает, что клубника, поставляемая международной компанией Driscoll’s, появится на полках продуктовых магазинов в начале 2025 года.
«Ферма компании Plenty будет способствовать росту местного сельского хозяйства и экономическому развитию, а также диверсификации рисков и защите окружающей среды», — сказал губернатор Вирджинии Гленн Янкин. «Мы с нетерпением ждём поддержки их инновационных подходов к революции в отрасли».
На сегодняшний день коммерческое вертикальное выращивание растений в основном ограничивалось выращиванием салата-латука, но последнее технологическое достижение расширило границы возможного выращивания. Температура, свет и влажность контролируются в 12 комнатах для выращивания, а опыление растений происходит более эффективно, чем с помощью пчёл. В конечном итоге, по мнению компании, это приведёт к большей однородности плодов и уменьшению количества отходов.
Ферма в Ричмонде использует на 97% меньше земли и до 9% меньше воды, чем традиционное земледелие, исключает использование пестицидов, а контролируемая среда и более короткая цепочка поставок также снижают патогенный риск для урожая.
Куда делась атмосфера Марса? Учёные говорят, что она может «прятаться у всех на виду».
Новые исследования показывают, что атмосфера Марса может скрываться от посторонних глаз, будучи поглощённой минералами в глинах Красной планеты. Если газовая оболочка Марса действительно «ушла в землю» более 3 миллиардов лет назад, это может объяснить, как соседняя планета Земли стала настолько отличаться от нашего мира и, возможно, потеряла способность поддерживать жизнь.
Учёные знают, что Красная планета не всегда была таким засушливым и бесплодным ландшафтом, по которому сегодня передвигаются марсоходы «Perseverance» и «Curiosity». Оба робота НАСА обнаружили доказательства того, что в начале 4,6-миллиардной истории Марса на нём было много воды. Но для того чтобы на Марсе была жидкая вода, он должен был обладать атмосферой, которая не давала бы ей замёрзнуть. На протяжении десятилетий главный вопрос заключался в том, куда делась эта атмосфера, когда исчезла?
Команда исследователей считает, что ответ на этот вопрос всё это время находился под носом (или под следами) марсоходов. В статье, опубликованной в журнале Science Advances, они утверждают, что, хотя вода на Красной планете присутствовала, она могла просачиваться через определённые типы пород и запускать медленную серию реакций, которые высасывали углекислый газ из атмосферы. Затем он был преобразован в метан, одну из форм углерода, и заперт в глинистой поверхности Марса.
«Основываясь на результатах, полученных нами на Земле, мы показываем, что на Марсе, вероятно, происходили аналогичные процессы и что огромное количество атмосферного углекислого газа могло превратиться в метан и поглотиться глинами», — сказал в своём заявлении член команды Оливер Ягоутц, профессор геологии факультета наук о Земле, атмосфере и планетах Массачусетского технологического института (MIT EAPS). «Этот метан всё ещё может присутствовать и, возможно, даже использоваться в качестве источника энергии на Марсе в будущем».
Звук из глубин океана долгие годы сбивал учёных с толку. Наконец-то мы знаем, что его издаёт
Таинственный звук, доносящийся из глубин океанских волн, наконец-то удалось отследить до интересного источника.
Впервые зафиксированный в 2014 году в западной части Тихого океана, «биотванг» на самом деле является призывом кита вида полосатик Брайда (Balaenoptera brydei), преодолевающего большие расстояния в открытом океане. Более того, методы, использованные для идентификации этого звука, позволили разработать новый инструмент для понимания популяций китов и того, как они перемещаются в загадочных морях Земли и населяют их.
«Полосатики Брайда встречаются по всему миру в тропических и тёплых умеренных водах, но структура их популяции и перемещения изучены недостаточно хорошо», — пишет команда под руководством биологического океанографа Энн Аллен из Научного центра рыболовства тихоокеанских островов NOAA на Гавайях.
«Наши результаты свидетельствуют о наличии пелагической западной северотихоокеанской популяции полосатиков Брайда с широким распространением, но с сезонными и межгодовыми колебаниями наблюдаемости, что предполагает сложный ареал, скорее всего, связанный с изменением океанографических условий в этом регионе.»
Используя долгосрочные пассивные акустические регистраторы, агентство следит за популяциями морских млекопитающих в отдалённых местах, куда человеку очень трудно добраться. Звуковые волны проходят через воду дальше, чем через атмосферу, поэтому исследователи могут каталогизировать широкий спектр акустической информации, находясь далеко за пределами океана.
Если источником биотвангов являются полосатики Брайда, то эти звуки должны были быть зафиксированы в рамках проекта мониторинга, и они должны соответствовать миграционным маршрутам китов.
Но есть большая проблема. Многочисленные самописцы, работающие более двух десятилетий, производят невероятный объём данных. Чтобы прочесать их и найти искомые сигналы, Аллен и её коллеги прибегли к помощи Google, чтобы разработать алгоритм, способный проанализировать данные и вычленить биотванги.
«Благодаря искусственному интеллекту мы смогли сделать это за считанные часы, а не за годы», — пишет NOAA в своём блоге.
«Мы выявили постоянное сезонное присутствие биотвангов только на Марианском архипелаге и к востоку от острова Уэйк. Это позволяет предположить, что биотванг может быть призывом, характерным для западной северотихоокеанской популяции полосатиков Брайда… Сезонное появление биотвангов соответствует миграции полосатиков Брайда между низкими и средними широтами. Небольшой пик приходится на период с февраля по апрель, а более значительный — на период с августа по ноябрь, когда киты проходят мимо мест регистрации».
В течение многих лет были записаны призывы других популяций полосатиков Брайда. Призывы этой западной северотихоокеанской популяции, похоже, напоминают китовый диалект, который не используется ни одной другой популяцией, зарегистрированной на сегодняшний день.
