Prirodne katastrofe u svijetu se nastavljaju. Gotovo svake zime zemlje s tradicionalno umjerenom klimom nalaze se u zatočeništvu snijega i mraza. Prošle godine stanovnici jedne od južnih zemalja - Italije, klizali su po zaleđenim venecijanskim kanalima.
Engleska i Francuska su ove zime doživjele pravi sibirski snijeg. Većina ljudi povezuje ove prirodne pojave s globalnim zagrijavanjem i otapanjem ledenjaka, što dovodi do pomaka na sjevernom i južnom polu. Štoviše, sami znanstvenici ne poriču smanjenje ledenog područja na Arktiku, već to objašnjavaju iz drugih razloga.
Zagrijavanje nije problem
Sporovi o ovoj ocjeni traju već dugo. Znanstvenici su se slekli. Neki tvrde da problem zagrijavanja klime postoji i da bi se u bliskoj budućnosti mogao pretvoriti u ozbiljne prirodne katastrofe za čovječanstvo. Drugi se pridržavaju umjerenijih stavova, smatrajući da je neko zagrijavanje samo privremen fenomen i da će ga sigurno zamijeniti faza hlađenja.
Ista teorija drži se i Institut kriosfere Zemlje SB RAS. Tjumenski znanstvenici uvjeravaju da se proces razgradnje ili pogoršanja permafrosta periodično događa tijekom cijele poznate povijesti. "Glečeri su napredovali i povlačili se. Potom je uslijedila agentacija (širenje, povećanje područja zauzetog permafrosta) ili degradacija - njezino povlačenje prema sjeveru ", objašnjava direktor instituta, akademik Ruske akademije znanosti Vladimir Melnikov.
Prema njegovim riječima, klimatsko zagrijavanje je pojava velikog i cikličnog pojava. Razdoblje najviših temperatura zabilježeno je kod Džingis-kana. Tada je započeo snažni hladni pucanj, koji su znanstvenici kasnije nazvali Little Ice Age. Trajalo je nekoliko stoljeća i završilo tek sredinom 19. stoljeća. Tijekom tog vremena, opetovano je zamrzavanje rijeke Moskve, čak i u kolovozu. Trenutno se čovječanstvo približava klimatskom optimumu koji je bio pod Džingis-kana. Nakon toga će se faza hlađenja ponovo započeti.
Tjumenski znanstvenici također ne smatraju smanjenje ledenog područja na Arktiku kritičnim, već naprotiv, ukazuju na mogućnost otvaranja Sjevernog morskog puta, koji bi se dobro mogao natjecati sa Sueškim kanalom. Pored toga, Arktik je do sada bio najnerazvijenija regija, a danas se stvaraju preduvjeti za njegovo veliko istraživanje.
Promotivni video:
Primjerice, nedavno je otkriven fenomen nazvan "ledeni tornado". Promatra se tijekom razdoblja naglog pada temperature u polarnim širinama. Tijekom stvaranja morskog leda, ugljični dioksid se oslobađa u atmosferu, povezan s raspadanjem kalcijevog bikarbonata u CO2 i CaCO3. Hladni slani vod, padajući u vodi negativne temperature, stvara nešto slično ledenom tornadu, potonućem na dno i stvara ledenu stazu u koju se smrzavaju morska bića.
„Ovaj fenomen anomalične kristalizacije morske vode prethodno se nije uzimao u obzir u modelima prijenosa topline i mase, u kojima je vodeni stup između dna i površinskog leda uzet kao homogeni sloj. Za nas je ovo prvenstveno dodatni izvor hladnoće, koji utječe na parametre podvodne permafroze, a također i kao regulator cirkulacije protoka u morskim i arktičkim morima , napominje akademik Vladimir Melnikov.
Treba napomenuti da ovo nipošto nije jedini primjer slabog poznavanja arktičkih širina. Ovaj teritorij čuva u sebi mnoge tajne, po prirodi opasne za čovječanstvo, i obrnuto - korisne, sposobne revolucionizirati sfere od vitalnog značaja za osobu - medicinu, energiju, astrofiziku.
Zapovjedite grmljavinom i munjom
Iz školskog kolegija fizike poznato je da je led, poput pare, samo jedno od stanja vode. No, unatoč jednoličnoj formuli - H2O - to su potpuno različiti objekti. Konkretno, led ima oko 17 država i preko sto pedeset izraza među narodima koji su nastanjivali sjeverne teritorije. Nije slučajno što se znanstvenici iz cijelog svijeta okreću proučavanju leda kao neovisnog objekta koji u prirodi ima brojne funkcionalne razlike i uloge.
Napeti interes za proučavanje leda i plinskih hidrata povezan je ne samo s alternativnim izvorom energije za plin, već i s aktivnom uporabom leda u modernoj nanotehnologiji. Među liderima u otkrivanju tajni leda su zaposlenici Instituta za kriosferu Zemlje SB RAS.
Tako su tjumenski znanstvenici otkrili četvrto stanje grozdova u kapljicama. Strukturirane su kapljice koje stvaraju novi sloj sa specifičnim fizičkim svojstvima. „Ova voda nije u obliku leda i nije u obliku pojedinačnih molekula, već formira rešetku sličnu strukturu kao kristalnu rešetku i daje okolišu u kojem su suspendirane kapljice vode, nova mehanička svojstva“, kaže Anatolij Šovlov, doktor fizike i matematike.
Da bi promatrali četvrto stanje vode, znanstvenici su napravili jednostavnu instalaciju, koja se sastojala od mikroskopa, inhalatora i video kamere. Mnogi videozapisi i fotografije laboratorijske magle pokazali su da je viskoznost nakupina kapljica veća od viskoznosti zraka, a lanci sitnih kapljica ukazuju na to da postoji red na nebu. Posljedično, novo stanje vode može značajno utjecati na klimu Zemlje.
Otkriće tjumenskih znanstvenika već je privuklo pažnju svjetske zajednice. Novo stanje vode moglo bi revolucionirati astrofiziku.
Granulirani plin
U doba potrage za sve naprednijim tehnologijama za skladištenje i transport energetskih resursa, proučavanje plinskih hidrata od strane tjumenskih znanstvenika od posebnog je značaja. Prema njihovom mišljenju, budućnost energetskog sektora čitavog svijeta leži upravo u tim ledenim tvarima, gdje 160 količina plinova čini jedan volumen vode i leda.
Prvi dokazi o sadržaju plinskih hidrata u zemljinoj kori dobiveni su u 1970-ima, kada su hidrati prirodnog plina uzorkovani iz dubokovodnog dijela Crnog mora. Nešto kasnije slična su istraživanja provedena na dnu jezera Baikal. Spuštanje svemirskog broda Mir zabilježilo je plinske hidrate koji su na površinu došli iz zemljine kore. Znanstvenici, ne bez razloga, ove tvari nazivaju gorivom budućnosti, jer se akumulacija donjih sedimenata stalno formira, dok se zalihe nafte i plina postupno troše.
Još jedna značajna prednost plinskih hidrata u odnosu na tradicionalne izvore energije - ugljikovodike, je njihova sposobnost dugog postojanja na negativnim temperaturama. To jest, kada se tlak pusti na razinu atmosferskog zraka u uvjetima negativnih temperatura, na površini tvari formira se ledena kora, sprječavajući njihov razgradnju u plin i vodu. Vodeće u razvoju tehnologije za transport prirodnog plina u led-plinovitim hidratnim tabletama pripada Japancima. Danas se ta tehnologija tek ispituje, ali u budućnosti se može koristiti za transport plina. Programi za istraživanje plinskog hidrata dostupni su i u SAD-u, Velikoj Britaniji, Kanadi, Indiji.
Rusija, koja posjeduje najveće rezerve plina, još se ne fokusira na proučavanje plinskih hidrata. Ipak, tjumenski znanstvenici sada su usko angažirani u tehnologiji dobivanja "suhe vode". Mehanizam je jednostavan - u uobičajenoj mješalici 3% praha se usitni, čija površinska svojstva omogućuju zadržavanje vode u kapljicama, i 97% vode, što rezultira pijeskom. Glavni izazov je prilagodba ove tehnologije na plin. Da bi se dobila takva tehnička rješenja koja bi omogućila pretvaranje plina u praškasto stanje, pravljenje briketa ili tableta iz njega. Tako će biti moguće transportirati plin ili APG bez izgradnje plinovoda.
U budućnosti će ova tehnologija djelomično riješiti probleme zaštite okoliša, posebice pitanje korištenja stakleničkih plinova. Pretvaranje viška plina u plinovito hidratno stanje, u ledenu tvar, učinit će ga bezopasnim za okoliš, sigurni su znanstvenici. Ukratko, istraživanja u području genetike stvaranja plina otvaraju široke mogućnosti za korištenje prirodnih resursa.
Ključ tajne dugovječnosti
Ništa manje zanimljiva otkrića Tjumenski su znanstvenici otkrili na raskrižju znanosti - kriologije i biologije. Studije karakteristika mikroorganizama koji nastanjuju kriosferu otkrili su njihovu održivost i prisutnost posebnih, još nepoznatih mehanizama zaštite ili popravljanja DNK od termičkog uništavanja, zračenja, slobodnih radikala i drugih štetnih čimbenika.
Dakle, jedna od tih bakterija, koju su tjumenski znanstvenici patentirali kao Bacillus Frost, postala je predmet zajedničkog istraživanja s kolegama iz gotovo dva desetaka laboratorija u Rusiji, Ukrajini, Švedskoj, Austriji, Japanu, Norveškoj. Studija biološke aktivnosti na biljkama, cilijatima, voćnim mušicama i laboratorijskim miševima omogućila je izoliranje pojedinih sojeva mikroorganizama koji su sposobni aktivirati imunološki sustav. Štoviše, biopotencijal bakterija aktivira se na niskim temperaturama i očituje se u dozama 1000-100 puta nižim nego kod njihovih suvremenih kolega.
Dakle, studije su pokazale sposobnost bakterija da ubrzavaju procese zacjeljivanja rana, povećavaju otpornost organizama na različite stresove, povećavaju mišićnu masu i aktiviraju desnu hemisferu mozga. Štoviše, dokazano je da bakterijski metaboliti reproduciraju iste učinke.
Sve to omogućuje nam da kažemo da kriosfera, sa svojstvenim jedinstvenim mikroorganizmima, ima ogroman biološki potencijal. Daljnje istraživanje ovog okoliša može postati osnova za grandiozna otkrića na području medicine i farmakologije.
Žanrovska kriza
Unatoč činjenici da se istraživanja u raznim znanstvenim područjima nastavljaju, viša škola znanja danas doživljava ne samo financijsku krizu, već i žanrovsku krizu. Štoviše, taj trend se može pratiti ne samo u Rusiji, već i u Europi i Americi.
"Nalazimo se u situaciji kada put ka inovativnoj ekonomiji predstavlja nove izazove za znanstvenu zajednicu, ali veza između temeljnog znanja i njegove praktične primjene je izgubljena", objašnjava akademik Vladimir Melnikov.
Razlog za taj jaz leži u ukidanju primijenjenih institucija koje su dizajnirane tako da naučnu ideju dovedu do stvarnog proizvoda. Svjetska zajednica suočena je s velikim problemom - pronalaženjem ove važne posredničke veze.
S tim u vezi, Europska komisija objavila je 2012. zadnji i najveći poziv za podnošenje prijedloga projekata u okviru Sedmog okvirnog programa za istraživanje i tehnološki razvoj (FP7). Sveukupno, više od 8 milijardi eura bit će dodijeljeno projektima i idejama koje će povećati konkurentnost Europe i pomoći u rješavanju pitanja koja se odnose na zdravlje ljudi, zaštitu okoliša i pronalaženje novih rješenja za probleme urbanizacije i potrebu za gospodarenjem otpadom. Financiranje, koje će biti na raspolaganju organizacijama i tvrtkama iz bilo koje zemlje svijeta, uključujući Rusiju, predstavlja lavovski dio predloženog proračuna EU-a za istraživanje u 2013. od 10,8 milijardi eura.
Drugi značajni događaj protekle godine za znanstvenu zajednicu bila je X međunarodna konferencija o permafrostu "Resursi i rizici regiona permafrosta u promjenjivom svijetu", koja se održala od 25. do 29. srpnja u Salekhardu. Sastanak u Yamalu okupio je vodeće svjetske znanstvenike sa istoka i zapada, kreativnu omladinu, javne ličnosti, predstavnike velikog poslovanja i vlade. Ukupno oko 600 ljudi, uključujući 300 stranih sudionika. Osim toga, zemlja domaćin je preuzela na sebe ne samo obveze organizacije konferencije, lavovski dio troškova, već je osigurala i sudjelovanje 80 ruskih i 70 stranih mladih znanstvenika.
Uzimajući u obzir značajan doprinos Okruga razvoju znanstvenog potencijala arktičkih regija i aktivnu potporu akademske znanosti, sudionici 10. međunarodne konferencije o permafrostu odlučili su podržati inicijativu guvernera Yamalo-nenetskog autonomnog okruga Dmitrija Kobilkina za stvaranje međunarodnog znanstvenog centra za proučavanje Arktika u Yamalu i, posebno, uredi na otoku Bely.
Osim toga, uzimajući u obzir višegodišnje iskustvo Yamala u uspostavljanju raznolike suradnje s polarnim regijama, sudionici konferencije odlučili su se obratiti međunarodnoj arktičkoj zajednici i Arktičkom vijeću da podrže prijedlog šefa okruga da se Yamal-Nenetskom autonomnom okrugu dodijeli status Međunarodnog centra za razvoj humanitarne i znanstvene suradnje na Arktiku …