دسته: محیط زیست

  • دو سوم از یخچال های طبیعی تا 2100 ذوب می شوند

    تغییر اقلیم یک مشکل اولیه زیست محیطی قرن ما است و روز به روز بدتر می شود.ذوب شدن یخچال های طبیعی باعث افزایش دمای زمین و ایجاد سرمای شدید می شود.
    بر اساس تحقیقات جدید، یخچال های طبیعی سریعتر از آنچه فکر می کردیم ذوب می شوند. محققان می گویند ظاهراً دو سوم یخچال های طبیعی در مسیر تا سال 2100 ناپدید خواهند شد.

    این مطالعه همچنین پیش‌بینی کرد که اگر تلاش‌هایی برای محدود کردن گرمایش در آینده تنها به چند دهم درجه بیشتر و دستیابی به اهداف بین‌المللی انجام شود، کمتر از نیمی از یخچال‌های طبیعی جهان از بین خواهند رفت، که از نظر فنی امکان‌پذیر است اما بسیار غیرقابل قبول است. از نظر بسیاری از کارشناسان اکثر یخچال های طبیعی کوچک و شناخته شده در آستانه انقراض هستند.

    این مطالعه که در Science منتشر شد، 215000 یخچال طبیعی در سرتاسر جهان را مورد بررسی قرار داد. آن‌ها همچنین از شبیه‌سازی‌های کامپیوتری برای تخمین تعداد یخچال‌های طبیعی ناپدید، چه مقدار یخ ذوب می‌شوند و چه میزان در افزایش سطح دریا در سناریوهای مختلف گرم‌تر نقش دارد، استفاده کردند.

    یخچال های طبیعی

    بسته به میزان گرم شدن سیاره و میزان مصرف زغال سنگ، نفت و گاز، این مطالعه تخمین می‌زند که بین 38.7 تریلیون تن متریک و 64.4 تریلیون تن یخ تا سال 2100 از بین خواهد رفت.

    نظر کارشناسان در مورد یخچال های طبیعی چیست؟

    دیوید رانس، نویسنده اصلی این مطالعه، پیشنهاد کرد که تا سال 2100، دمای زمین از زمان ماقبل صنعتی به میزان 2.7 درجه سانتیگراد (4.9 درجه فارنهایت) افزایش خواهد یافت که منجر به از بین رفتن 32 درصد از توده یخچال طبیعی یا 48.5 تریلیون متریک تن یخ و همچنین ناپدید شدن 68 درصد از یخچال های طبیعی می شود.
    علاوه بر بالا آمدن دریاها به دلیل ذوب شدن صفحات یخ و آب گرمتر، افزایش سطح دریا را تا 115 میلی متر تسریع می کند.

    او افزود: “مهم نیست که چه اتفاقی می‌افتد، ما تعداد زیادی از یخچال‌های طبیعی را از دست خواهیم داد.”
    رجین هاک، یکی از نویسندگان این مطالعه می گوید: “برای بسیاری از یخچال های کوچک، خیلی دیر است. با این حال، در سطح جهانی، نتایج ما به وضوح نشان می‌دهد که هر درجه از دمای جهانی برای محبوس ماندن یخ تا حد امکان در یخچال‌ها مهم است.”

  • کدام حیوانات زمان را سریعتر درک می کنند

    تحقیقات جدید دانشگاه گالوی نشان می‌دهد حیواناتی که می‌توانند پرواز کنند یا شکارچیان دریایی هستند، سریع‌ترین درک از زمان را دارند. نتایج مطالعه در نشست سالانه انجمن اکولوژیکی بریتانیا در ادینبورگ توسط دکتر کوین هیلی ارائه شد.

    همانطور که توسط انجمن اکولوژیکی بریتانیا (BES) بیان شده است، این مطالعه که بزرگترین نوع خود تا به امروز است. سرعتی را که بیش از 100 حیوان درک زمانی یا توانایی ردیابی تغییرات در محیط را تجربه می‌کنند، بررسی کرد. دانشمندان کشف کردند که حیواناتی که سبک زندگی فعال دارند، سیستم های بینایی دارند که می توانند به سرعت تغییرات را دریافت کنند.

    آنها می توانند تغییرات را 300 بار در ثانیه ببینند

    گونه‌هایی مانند مگس‌ها و سنجاقک‌ها می‌توانند تغییرات را با بالاترین سرعت تشخیص دهند، با دیدی که می‌تواند 300 هرتز (قابلیت دیدن تغییرات 300 بار در ثانیه)، به طور قابل‌توجهی سریع‌تر از انسان‌ها که می‌توانند در 65 هرتز ببینند. در مهره داران، سریع ترین چشم ها متعلق به مگس گیرها بود که می توانستند در 146 هرتز ببینند. ماهی قزل آلا 96 هرتز و سگ ها 75 هرتز. کندترین چشم ها متعلق به ستاره دریایی تاج خار با سرعت 0.7 هرتز بود.

    دکتر کوین هیلی توضیح داد: “داشتن دید سریع به یک گونه کمک می کند تا تغییرات سریع در محیط را درک کند. چنین درک دقیقی از تغییرات بسیار مفید است اگر به سرعت حرکت کنید یا نیاز به مشخص کردن مسیر حرکت طعمه داشته باشید.”

    “با نگاهی به طیف گسترده ای از حیوانات، از سنجاقک گرفته تا ستاره دریایی، یافته های ما نشان می دهد که درک یک گونه از زمان خود با سرعت تغییر محیط آن مرتبط است. این می تواند به درک ما از فعل و انفعالات شکارچی-شکار یا حتی نحوه تغییر کمک کند. جنبه هایی مانند آلودگی نوری ممکن است برخی از گونه ها را بیش از سایرین تحت تأثیر قرار دهد.

    حیوانات

    یک یافته غیرمنتظره

    به طور غیر منتظره، این مطالعه نشان داد که بسیاری از شکارچیان زمینی زمان را کندتر از شکارچیان آبزی درک می کنند.

    دکتر کوین هیلی اظهار داشت: “ما فکر می کنیم این تفاوت ممکن است به این دلیل باشد که، در محیط های آبی، شکارچیان می توانند به طور مداوم موقعیت خود را هنگام جستجوی طعمه تنظیم کنند. در حالی که در محیط های خشکی، شکارچیانی که به سمت طعمه پرتاب می شوند، مانند عنکبوت در حال پریدن، قادر به انجام تنظیمات نیستند.”

    از آنجایی که نیاز به انرژی زیادی دارد و با سرعتی که سلول‌های شبکیه در نورون‌های شبکیه چشم می‌توانند دوباره شارژ شوند، محدود می‌شود، همه حیوانات توانایی درک سریع زمان را ندارند. حیواناتی که بینایی آنها نیاز به تغییرات سریع ندارد از این انرژی برای اهداف دیگری مانند رشد یا تولید مثل استفاده می کنند.

    آزمایشات نور سوسوزن

    تجزیه و تحلیل این مطالعه از داده‌های جمع‌آوری‌شده از مطالعات مختلف استفاده کرد که از آزمایش‌هایی با نورهای سوسوزن برای آزمایش درک زمان استفاده کردند. در هر آزمایش از الکترورتینوگرام‌ها، ابزارهای تخصصی، استفاده می‌شد تا تعیین کند حیوان با چه سرعتی می‌تواند سرعت چشمک زدن نور را تشخیص دهد و همزمان سرعت انتقال اطلاعات توسط عصب بینایی را ثبت کند. این فرکانس همجوشی فلیکر بحرانی است.

  • محققان چینی از تقسیم آب دریا هیدروژن تولید می کنند

    یک تیم تحقیقاتی در چین دستگاهی برای تقسیم آب شور دریا برای تولید مستقیم هیدروژن ساخته اند. این دستگاه، یک الکترولیز آب دریا مبتنی بر غشاء است که به رفع مشکلات واکنش جانبی و خوردگی روش‌های سنتی کمک می‌کند.

    تیمی به سرپرستی Zongping Shao، استاد مهندسی شیمی در دانشگاه فناوری نانجینگ چین، مطالعه خود را در مجله Nature منتشر کرده و ادعا کردند که مدل آنها “بیش از 3200 ساعت در شرایط کاربردی عملی بدون شکست کار کرد”.

    چرا روش های سنتی پایدار نیستند؟

    بیشتر هیدروژنی که امروزه تولید می شود از منابع سوخت فسیلی است که می تواند به میزان قابل توجهی به کربن در زمین اضافه کند.
    در این مقاله آمده: “الکترولیز آب شور الکتروشیمیایی با استفاده از انرژی تجدیدپذیر به عنوان ورودی، روشی بسیار مطلوب و پایدار برای تولید انبوه هیدروژن سبز است.”

    با این حال، یک مشکل وجود دارد. خواص آب نمک منجر به خوردگی الکترودهای مورد استفاده در سیستم های مختلف می شود که اغلب آنها را غیرقابل تحمل می کند. استفاده از پوشش های پلی آنیون برای مقاومت در برابر خوردگی توسط یون های کلرید یا الکتروکاتالیست های بسیار انتخابی به اندازه کافی برای کاربردهای عملی کمک نکرده است.

    یک فرآیند نمک‌زدایی می‌تواند مشکل را حل کند، “اما به انرژی اضافی نیاز دارد و از نظر اقتصادی جذابیت کمتری دارد.” اندازه تجهیزات درگیر در فرآیند نمک‌زدایی نیز چنین محلول‌هایی را انعطاف‌پذیرتر می‌کند.

    هیدروژن

    راه جدید پیشنهادی

    یک الکترولیز معمولا از دو الکترود پوشیده شده با کاتالیزور تشکیل شده است و یک غشاء اجزای تشکیل دهنده – هیدروژن و اکسیژن را از هم جدا می کند. تشکیل گاز کلر بسیار خورنده در فرآیند منجر به تجزیه سریع کاتالیزورها و الکترودها می شود. یون های منیزیم و کلسیم موجود در آب دریا نیز می توانند غشاها را مسدود کنند. این عوامل باعث کاهش کارایی و طول عمر کلی این دستگاه ها می شود.

    سرپرست تیم در توضیحات تکمیلی اضافه کرد: “استراتژی ما الکترولیز مستقیم آب دریا کارآمد، انعطاف‌پذیر و مقیاس‌پذیر را به روشی مشابه تقسیم آب شیرین بدون افزایش قابل‌توجه در هزینه بهره‌برداری انجام می‌دهد.”

    این تیم از یک محلول الکترولیت غلیظ هیدروکسید پتاسیم برای غوطه ور کردن الکترودها استفاده می کند و یک غشای متخلخل به جداسازی محلول الکترولیت از آب دریا کمک می کند. غشای غنی از فلوئور آب مایع را مسدود می کند اما اجازه می دهد تا بخار آب از آن عبور کند.

    در طول الکترولیز، آب موجود در محلول الکترولیت به اجزای تشکیل دهنده آن تقسیم می‌شود. این منجر به تغییر فشار بین الکترولیت و آب دریا می شود و باعث تبخیر آب دریا می شود. در همان زمان، آب از طریق غشاء به الکترولیت می گذرد و دوباره به آب مایع تبدیل می شود و ذخیره را برای چرخه بعدی دوباره پر می کند.

    نکته مهم این است که این پیکربندی و مکانیسم نوید کاربردهای بیشتر در تصفیه همزمان پساب بر پایه آب و بازیابی منابع و تولید هیدروژن در یک مرحله را می دهد. محققان معتقدند دستگاه آنها در کنار تولید هیدروژن، قادر به بازیابی لیتیوم از آب دریا نیز خواهد بود. کاربردهای بیشتر دستگاه به فعالیت هایی مانند تمیز کردن آب شیرین صنعتی گسترش می یابد.