Naturkatastrofer i verden fortsetter. Nesten hver vinter befinner land med tradisjonelt temperert klima seg i fangenskap med snø og frost. I fjor skøyt beboere i et av de sørlige landene - Italia langs de frosne venetianske kanalene.
England og Frankrike opplevde ekte sibirsk snø i vinter. De fleste forbinder disse naturfenomenene med global oppvarming og smelting av isbreer, noe som fører til et skifte i nord- og sørpolene. Dessuten benekter ikke forskerne selv nedgangen i isområdet i Arktis, men forklarer dette av andre grunner.
Oppvarming er ikke et problem
Tvister om denne poengsummen har pågått i lang tid. Forskerne kledde av seg. Noen hevder at problemet med klimaoppvarming eksisterer og i nær fremtid kan bli til alvorlige naturkatastrofer for menneskeheten. Andre holder seg til mer moderate synspunkter, og tror at noe oppvarming bare er et midlertidig fenomen og vil sikkert erstattes av en avkjølende fase.
Institute of the Earth Cryosphere, SB RAS, holder seg til den samme teorien. Tyumen-forskere forsikrer at prosessen med nedbrytning eller forverring av permafrost skjer periodisk gjennom all kjent historie.”Isbreer gikk videre og trakk seg tilbake. Dette ble fulgt av forverring (utvidelse, økning i området okkupert av permafrost) eller forringelse - det er tilfluktssted mot nord,”forklarer direktøren for instituttet, akademiker ved det russiske vitenskapsakademiet Vladimir Melnikov.
Ifølge ham er klimauppvarming et storstilt og syklisk fenomen. Perioden med de høyeste temperaturene ble observert under Genghis Khan. Så begynte en kraftig kald snap, som forskere senere kalte den lille istiden. Det varte i flere århundrer og tok slutt på midten av 1800-tallet. I løpet av denne tiden ble frysing av Moskva-elven gjentatte ganger notert, også i august. For tiden nærmer menneskeheten det klimatiske optimum som var under Genghis Khan. Deretter begynner kjølefasen igjen.
Tyumen-forskerne vurderer heller ikke reduksjonen av isområdet i Arktis som kritisk, snarere tvert imot på muligheten for å åpne Nordsjøruten, som godt kan konkurrere med Suez-kanalen. I tillegg var Arktis til nå den mest studerte regionen, og i dag skapes forutsetningene for den store studien.
Salgsfremmende video:
For eksempel ble det ganske nylig oppdaget et fenomen kalt "is-tornado". Det blir observert i løpet av perioden med en kraftig nedgang i temperaturen i polare breddegrader. Under dannelsen av havis frigjøres karbondioksid ut i atmosfæren, assosiert med nedbrytning av kalsiumbikarbonat i CO2 og CaCO3. Kald saltlake, som faller ned i vann med negativ temperatur, skaper noe som ligner på en is tornado, synker til bunnen og skaper en isbane som sjødyr fryser i.
Dette fenomenet med anormal krystallisering av sjøvann ble tidligere ikke tatt med i varme- og masseoverføringsmodeller, der vannsøylen mellom bunnen og overflateisen ble tatt som et homogent lag. For oss er dette først og fremst en ekstra kilde til forkjølelse, som påvirker parametrene til subaqueous permafrost, og også som en regulator for sirkulasjonen av strømmer i havene i Arktis og Antarktis,”bemerker akademikeren Vladimir Melnikov.
Det skal bemerkes at dette på ingen måte er det eneste eksemplet på dårlig kunnskap om de arktiske breddegradene. Dette territoriet holder i seg mange hemmeligheter, både farlige for menneskeheten av natur, og omvendt - nyttige, i stand til å revolusjonere sfærer som er av vital betydning for en person - medisin, energi, astrofysikk.
Befal torden og lyn
Det er kjent fra skolefysikk kurset at is, som damp, bare er en av tilstandene i vann. Til tross for den ensartede formelen - H2O - er dette imidlertid helt forskjellige objekter. Isen har is rundt 17 delstater og over hundre og femti vilkår blant folkeslagene som opprinnelig bodde i de nordlige territoriene. Det er ikke tilfeldig at forskere fra hele verden nå henvender seg til studiet av is som et selvstendig objekt som har mange funksjonelle forskjeller og roller i naturen.
Bølgen av interesse for studiet av is og gasshydrater er ikke bare forbundet med en alternativ energikilde til gass, men også med aktiv bruk av is i moderne nanoteknologi. Blant lederne når det gjelder å avsløre isens hemmeligheter, er ansatte ved Earth Cryosphere Institute of SB RAS.
Dermed oppdaget Tyumen-forskere den fjerde tilstanden i væskedråpeklyngene. De er strukturerte dråper som skaper et nytt lag med spesifikke fysiske egenskaper. "Dette vannet er ikke i form av is og ikke i form av individuelle molekyler, men danner et gitter som har struktur som en krystallgitter, og gir miljøet, der vanndråper er suspendert, nye mekaniske egenskaper," sier Anatoly Shavlov, doktor i fysikk og matematikk.
For å observere den fjerde tilstanden til vann, har forskere laget en enkel installasjon, som besto av et mikroskop, en inhalator og et videokamera. Mange videoer og fotografier av laboratorietåke har vist at viskositeten til dråpeklynger er høyere enn viskositeten til luft, og kjeder med små dråper indikerer at det er orden på himmelen. Følgelig kan den nye tilstanden av vann påvirke jordens klima betydelig.
Oppdagelsen av Tyumen-forskere har allerede vakt oppmerksomheten fra verdenssamfunnet. Den nye vannetilstanden kunne revolusjonere astrofysikken.
Granulert gass
I en tid av jakten på mer og mer avanserte teknologier for lagring og transport av energiressurser, er studiet av gasshydrater av forskere fra Tyumen særlig viktig. Etter deres mening ligger fremtidens energisektor for hele verden nettopp i disse islignende stoffene, der 160 volum gasser utgjør ett volum vann og is.
Det første beviset for innholdet av gasshydrater i jordskorpen ble oppnådd på 1970-tallet, da naturgasshydrater ble tatt ut fra dyptvannsdelen av Svartehavet. Litt senere ble lignende studier utført i bunnen av innsjøen Baikal. Nedstigningen av Mir-romfartøyet registrerte gasshydrater som kom til overflaten fra jordskorpen. Forskere, ikke uten grunn, kaller disse stoffene fremtidens drivstoff, siden akkumulering av bunnsedimenter hele tiden dannes, mens olje- og gassreserver gradvis tømmes.
En annen betydelig fordel med gasshydrater i forhold til tradisjonelle energikilder - hydrokarboner - er deres evne til å eksistere i lang tid ved negative temperaturer. Det vil si at når trykket frigjøres til nivået av atmosfærisk luft i forhold til negative temperaturer, dannes det en isskorpe på overflaten av stoffer som forhindrer nedbrytning av dem i gass og vann. Ledelsen innen utvikling av teknologi for transport av naturgass i is-gasshydrat-tabletter tilhører japanerne. I dag testes denne teknologien bare, men i fremtiden kan den brukes til transport av gass. Forskningsprogrammer for gasshydrat er også tilgjengelige i USA, Storbritannia, Canada, India.
Russland, som har de største gassreservene, fokuserer ennå ikke på studiet av gasshydrater. Likevel er Tyumen-forskere nå engasjert i teknologien for å skaffe "tørt vann". Mekanismen er enkel - i en konvensjonell mikser piskes 3% av pulveret, hvis overflateegenskaper gjør det mulig å holde vann i dråper, og 97% vann, noe som resulterer i sand. Hovedutfordringen er å tilpasse denne teknologien til gass. For å få slike tekniske løsninger som gjør det mulig å konvertere gassen til pulverform, lage briketter eller tabletter fra den. Dermed vil det være mulig å transportere gass eller APG uten å bygge gassrørledninger.
I fremtiden vil denne teknologien delvis løse miljøproblemer, spesielt spørsmålet om utnyttelse av klimagasser. Å konvertere overflødig gass til en gasshydrattilstand, til et islignende stoff, vil gjøre det ufarlig for miljøet, er forskere sikre på. Kort sagt, forskning innen genetikk ved gassdannelse åpner for store muligheter for bruk av naturressurser.
Nøkkelen til hemmeligheten bak lang levetid
Ikke mindre interessante funn ble gjort av Tyumen-forskere i skjæringspunktet mellom vitenskaper - kryologi og biologi. Studier av egenskapene til mikroorganismer som beboer kryosfæren har avslørt deres levedyktighet og tilstedeværelsen av spesielle, men ukjente mekanismer for beskyttelse eller DNA-reparasjon mot termisk ødeleggelse, stråling, frie radikaler og andre skadelige faktorer.
Så en av disse bakteriene, patentert av Tyumen-forskere som Bacillus Frost, ble gjenstand for felles forskning med kolleger fra nesten to dusin laboratorier i Russland, Ukraina, Sverige, Østerrike, Japan, Norge. Studien av biologisk aktivitet på planter, ciliater, fruktfluer og laboratoriemus gjorde det mulig å isolere individuelle stammer av mikroorganismer som er i stand til å aktivere immunforsvaret. Dessuten aktiveres biopotensialet til bakterier ved lave temperaturer og manifesterer seg i doser 1000–100 ganger lavere enn for deres moderne kolleger.
Studier har således vist evnen til bakterier å akselerere sårhelingsprosesser, øke organismenes motstand mot forskjellige påkjenninger, øke muskelmassen og aktivere hjernes høyre hjernehalvdel. Videre er det bevist at bakterielle metabolitter reproduserer de samme effektene.
Alt dette lar oss si at kryosfæren, med dens iboende unike mikroorganismer, har et enormt biologisk potensial. Ytterligere utforsking av dette miljøet kan bli grunnlaget for grandiose funn innen medisin og farmakologi.
Sjangerkrise
Til tross for at forskningen innen ulike fagfelt fortsetter, opplever den høyere kunnskapskolen i dag ikke bare en finanskrise, men også en krise av sjangeren i utgangspunktet. Dessuten kan trenden spores ikke bare i Russland, men også i Europa og Amerika.
"Vi er i en situasjon der kursen mot en innovativ økonomi gir nye utfordringer for det vitenskapelige samfunnet, men forbindelsen mellom grunnleggende kunnskap og dens praktiske implementering har gått tapt," forklarer akademikeren Vladimir Melnikov.
Årsaken til dette gapet ligger i avskaffelsen av anvendte institusjoner designet for å bringe en vitenskapelig idé til et reelt produkt. Verdenssamfunnet står overfor et kraftig problem - å finne denne viktige mellomleddet.
I denne forbindelse kunngjorde EU-kommisjonen i 2012 den siste og største utlysningen under det syvende rammeprogrammet for forskning og teknologisk utvikling (FP7). Totalt vil mer enn € 8 milliarder bli bevilget til prosjekter og ideer som vil øke Europas konkurranseevne og bidra til å løse spørsmål knyttet til menneskers helse, miljøvern og finne nye løsninger på problemene forårsaket av urbanisering og behovet for å håndtere avfall. Finansieringen, som vil være tilgjengelig for organisasjoner og bedrifter fra alle land i verden, inkludert Russland, representerer brorparten av EUs foreslåtte forskningsbudsjett for 2013 på 10,8 milliarder euro.
En annen vesentlig betydelig hendelse det siste året for det vitenskapelige samfunnet var X International Conference on Permafrost "Resources and Risks of Permafrost Regions in a Changing World", som fant sted 25. til 29. juli i Salekhard. Møtet i Yamal samlet verdens ledende forskere fra øst og vest, kreative ungdommer, offentlige personer, representanter for big business og regjering. Totalt rundt 600 mennesker, inkludert 300 utenlandske deltakere. Dessuten påtok vertspartiet seg ikke bare forpliktelsene til å organisere konferansen, brorparten av kostnadene, men sikret også deltagelse av 80 russiske og 70 utenlandske unge forskere.
Under hensyntagen til det betydelige bidraget fra Okrug til utviklingen av det vitenskapelige potensialet i de arktiske regionene og aktiv støtte fra akademisk vitenskap, bestemte deltakerne på den 10. internasjonale konferansen om permafrost å støtte initiativ fra guvernøren for Yamalo-Nenets autonome Okrug Dmitry Kobylkin for å opprette et internasjonalt vitenskapelig senter for studiet av Arktis i Yamal, og særlig kontorene på Bely Island.
I tillegg, tatt hensyn til Yamals mange års erfaring med å etablere et mangfoldig samarbeid med de polare regionene, bestemte konferansedeltakerne seg for å appellere til det internasjonale arktiske samfunnet og Arctic Council om å støtte forslaget fra distriktssjefen om å gi Yamal-Nenets Autonome Okrug status som et internasjonalt senter for utvikling av humanitært og vitenskapelig samarbeid i Arktis …
