I disastri naturali nel mondo continuano. Quasi ogni inverno, i paesi con climi tradizionalmente temperati si trovano in cattività di neve e gelo. L'anno scorso, i residenti di uno dei paesi del sud - l'Italia hanno pattinato lungo i canali veneziani ghiacciati.
L'Inghilterra e la Francia hanno sperimentato la vera neve siberiana quest'inverno. La maggior parte delle persone associa questi fenomeni naturali al riscaldamento globale e allo scioglimento dei ghiacciai, portando a uno spostamento dei poli nord e sud. Inoltre, gli stessi scienziati non negano la diminuzione dell'area ghiacciata nell'Artico, ma lo spiegano per altri motivi.
Il riscaldamento non è un problema
Le controversie su questo punto sono in corso da molto tempo. Gli scienziati si spogliarono. Alcuni sostengono che il problema del riscaldamento climatico esiste e nel prossimo futuro potrebbe trasformarsi in gravi disastri naturali per l'umanità. Altri aderiscono a visioni più moderate, ritenendo che un certo riscaldamento sia solo un fenomeno temporaneo e sarà sicuramente sostituito da una fase di raffreddamento.
L'Istituto della criosfera terrestre, SB RAS, aderisce alla stessa teoria. Gli scienziati di Tyumen assicurano che il processo di degradazione o aggradamento del permafrost si verifica periodicamente nel corso di tutta la storia conosciuta. “I ghiacciai stavano avanzando e ritirandosi. Questo è stato seguito dall'aggradamento (espansione, aumento dell'area occupata dal permafrost) o dal degrado - il suo ritiro a nord”, spiega il direttore dell'istituto, accademico dell'Accademia delle scienze russa Vladimir Melnikov.
Secondo lui, il riscaldamento climatico è un fenomeno ciclico e su larga scala. Il periodo delle temperature più alte è stato osservato sotto Gengis Khan. Quindi iniziò una potente ondata di freddo, che gli scienziati in seguito chiamarono la piccola era glaciale. Durò diversi secoli e terminò solo a metà del XIX secolo. Durante questo periodo, il congelamento del fiume Moscova è stato ripetutamente notato, anche ad agosto. Al momento, l'umanità si sta avvicinando all'ottimo climatico che era sotto Gengis Khan. Dopodiché ricomincerà la fase di raffreddamento.
Gli scienziati di Tyumen inoltre non considerano critica la riduzione della superficie ghiacciata nell'Artico, anzi, puntano sulla possibilità di aprire la rotta del Mare del Nord, che potrebbe competere con il Canale di Suez. Inoltre, fino ad ora l'Artico era la regione meno studiata e oggi si stanno creando i prerequisiti per il suo studio su larga scala.
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Ad esempio, di recente è stato scoperto un fenomeno chiamato "tornado di ghiaccio". Si osserva durante il periodo di forte diminuzione della temperatura alle latitudini polari. Durante la formazione del ghiaccio marino, l'anidride carbonica viene rilasciata nell'atmosfera, associata alla decomposizione del bicarbonato di calcio in CO2 e CaCO3. La salamoia fredda, che cade in acqua a temperatura negativa, crea qualcosa di simile a un tornado di ghiaccio, affondando sul fondo e creando un percorso di ghiaccio in cui congelano le creature marine.
“Questo fenomeno di cristallizzazione anomala dell'acqua di mare non era stato precedentemente preso in considerazione nei modelli di trasferimento di calore e massa, in cui la colonna d'acqua tra il fondo e il ghiaccio superficiale era considerata uno strato omogeneo. Per noi, questa è principalmente un'ulteriore fonte di freddo, che influenza i parametri del permafrost sottomarino, e anche come regolatore della circolazione dei flussi nei mari dell'Artico e dell'Antartico , osserva l'accademico Vladimir Melnikov.
Va notato che questo non è affatto l'unico esempio di scarsa conoscenza delle latitudini artiche. Questo territorio custodisce in sé molti segreti, sia pericolosi per l'umanità per natura, sia viceversa - utili, capaci di rivoluzionare sfere di vitale importanza per una persona - medicina, energia, astrofisica.
Comanda tuoni e fulmini
È noto dal corso di fisica della scuola che il ghiaccio, come il vapore, è solo uno degli stati dell'acqua. Tuttavia, nonostante la formula uniforme - H2O - questi sono oggetti completamente diversi. In particolare, il ghiaccio ha circa 17 stati e oltre centocinquanta termini tra i popoli che originariamente abitavano i territori settentrionali. Non è un caso che scienziati di tutto il mondo si stiano ora rivolgendo allo studio del ghiaccio come oggetto indipendente che ha molte differenze funzionali e ruoli in natura.
L'impennata di interesse per lo studio del ghiaccio e degli idrati di gas è associata non solo a una fonte energetica alternativa al gas, ma anche all'uso attivo del ghiaccio nella nanotecnologia moderna. Tra i leader nel rivelare i segreti del ghiaccio ci sono i dipendenti dell'Earth Cryosphere Institute dell'SB RAS.
Così, gli scienziati di Tyumen hanno scoperto il quarto stato dei grappoli di goccioline liquide. Sono goccioline strutturate che creano un nuovo livello con proprietà fisiche specifiche. "Quest'acqua non ha la forma di ghiaccio né di singole molecole, ma forma un reticolo simile nella struttura a un reticolo cristallino e conferisce all'ambiente in cui sono sospese le goccioline d'acqua, nuove proprietà meccaniche", afferma Anatoly Shavlov, dottore in fisica e matematica.
Per osservare il quarto stato dell'acqua, gli scienziati hanno realizzato una semplice installazione, che consisteva in un microscopio, un inalatore e una videocamera. Molti video e fotografie di nebbia di laboratorio hanno dimostrato che la viscosità dei grappoli di goccioline è superiore alla viscosità dell'aria, e catene di minuscole goccioline indicano che c'è ordine nel cielo. Di conseguenza, il nuovo stato dell'acqua può influire in modo significativo sul clima terrestre.
La scoperta degli scienziati di Tyumen ha già attirato l'attenzione della comunità mondiale. Il nuovo stato dell'acqua potrebbe rivoluzionare l'astrofisica.
Gas granulato
Nell'era della ricerca di tecnologie sempre più avanzate per lo stoccaggio e il trasporto delle risorse energetiche, lo studio degli idrati di gas da parte degli scienziati di Tyumen è di particolare rilevanza. A loro avviso, il futuro del settore energetico di tutto il mondo sta proprio in queste sostanze simili al ghiaccio, dove 160 volumi di gas rappresentano un volume di acqua e ghiaccio.
La prima prova del contenuto di idrati di gas nella crosta terrestre fu ottenuta negli anni '70, quando gli idrati di gas naturale furono campionati dalla parte di acque profonde del Mar Nero. Poco dopo, studi simili furono condotti sul fondo del lago Baikal. La discesa della sonda Mir ha registrato idrati di gas che sono venuti in superficie dalla crosta terrestre. Gli scienziati, non senza ragione, chiamano queste sostanze il carburante del futuro, poiché l'accumulo di sedimenti sul fondo si forma costantemente, mentre le riserve di petrolio e gas si esauriscono gradualmente.
Un altro vantaggio significativo degli idrati di gas rispetto alle fonti energetiche tradizionali - gli idrocarburi - è la loro capacità di esistere a lungo a temperature negative. Cioè, quando la pressione viene rilasciata a livello di aria atmosferica in condizioni di temperature negative, si forma una crosta di ghiaccio sulla superficie delle sostanze, impedendone la decomposizione in gas e acqua. La leadership nello sviluppo della tecnologia per il trasporto del gas naturale in compresse di idrato di ghiaccio e gas appartiene ai giapponesi. Oggi questa tecnologia è solo in fase di test, ma in futuro potrà essere utilizzata per il trasporto del gas. I programmi di ricerca sugli idrati di gas sono disponibili anche negli Stati Uniti, Gran Bretagna, Canada, India.
La Russia, che possiede le maggiori riserve di gas, non si concentra ancora sullo studio degli idrati di gas. Tuttavia, gli scienziati di Tyumen sono ora strettamente coinvolti nella tecnologia per ottenere "acqua secca". Il meccanismo è semplice: in un miscelatore convenzionale, il 3% della polvere viene frullato, le cui proprietà superficiali consentono di trattenere l'acqua in gocce e il 97% dell'acqua, risultando in sabbia. La sfida principale è adattare questa tecnologia al gas. Ottenere soluzioni tecniche tali da consentire di trasformare il gas in uno stato polverulento, ricavandone bricchette o pastiglie. Pertanto, sarà possibile trasportare gas o APG senza costruire gasdotti.
In futuro, questa tecnologia risolverà parzialmente i problemi ambientali, in particolare il problema dell'utilizzo dei gas serra. La conversione del gas in eccesso in uno stato di idrato di gas, in una sostanza simile al ghiaccio, lo renderà innocuo per l'ambiente, gli scienziati ne sono certi. In breve, la ricerca nel campo della genetica della formazione di gas apre ampie opportunità per l'uso delle risorse naturali.
La chiave del segreto della longevità
Non meno interessanti scoperte furono fatte dagli scienziati di Tyumen all'intersezione delle scienze: criologia e biologia. Studi sulle caratteristiche dei microrganismi che abitano la criosfera hanno rivelato la loro vitalità e la presenza di meccanismi speciali ma sconosciuti di protezione o riparazione del DNA da distruzione termica, radiazioni, radicali liberi e altri fattori dannosi.
Quindi, uno di questi batteri, brevettato dagli scienziati di Tyumen come Bacillus Frost, è diventato oggetto di ricerca congiunta con i colleghi di quasi due dozzine di laboratori in Russia, Ucraina, Svezia, Austria, Giappone, Norvegia. Lo studio dell'attività biologica su piante, ciliati, moscerini della frutta e topi da laboratorio ha permesso di isolare singoli ceppi di microrganismi in grado di attivare il sistema immunitario. Inoltre, il biopotenziale dei batteri si attiva a basse temperature e si manifesta in dosi da 1000 a 100 volte inferiori a quelle delle loro controparti moderne.
Pertanto, gli studi hanno dimostrato la capacità dei batteri di accelerare i processi di guarigione delle ferite, aumentare la resistenza degli organismi a vari stress, aumentare la massa muscolare e attivare l'emisfero destro del cervello. Inoltre, è stato dimostrato che i metaboliti batterici riproducono gli stessi effetti.
Tutto ciò ci consente di affermare che la criosfera, con i suoi microrganismi unici intrinseci, ha un enorme potenziale biologico. Un'ulteriore esplorazione di questo ambiente può diventare la base per grandiose scoperte nel campo della medicina e della farmacologia.
Crisi di genere
Nonostante il fatto che la ricerca in vari campi della scienza continui, la scuola superiore della conoscenza sta vivendo oggi non solo una crisi finanziaria, ma anche una crisi del genere in primo luogo. Inoltre, la tendenza può essere tracciata non solo in Russia, ma in Europa e in America.
"Ci troviamo in una situazione in cui il percorso verso un'economia innovativa pone nuove sfide per la comunità scientifica, ma il collegamento tra la conoscenza fondamentale e la sua attuazione pratica è andato perso", spiega l'accademico Vladimir Melnikov.
La ragione di questo divario risiede nell'abolizione delle istituzioni applicate progettate per portare un'idea scientifica a un prodotto reale. La comunità mondiale si trova di fronte a un potente problema: trovare questo importante collegamento intermedio.
A questo proposito, la Commissione europea ha annunciato nel 2012 l'ultimo e più ampio invito a presentare proposte nell'ambito del Settimo programma quadro di ricerca e sviluppo tecnologico (7 ° PQ). Un totale di oltre 8 miliardi di euro saranno stanziati per progetti e idee che aumenteranno la competitività dell'Europa e aiuteranno ad affrontare le questioni relative alla salute umana, alla protezione ambientale e alla ricerca di nuove soluzioni ai problemi causati dall'urbanizzazione e dalla necessità di gestire i rifiuti. Il finanziamento, che sarà disponibile per le organizzazioni e le imprese di qualsiasi paese del mondo, inclusa la Russia, rappresenta la parte del leone del bilancio di ricerca dell'UE proposto per il 2013 di 10,8 miliardi di euro.
Un altro importante evento significativo per la comunità scientifica lo scorso anno è stata la X Conferenza internazionale sul permafrost "Risorse e rischi delle regioni del permafrost in un mondo che cambia", che si è tenuta dal 25 al 29 luglio a Salekhard. L'incontro a Yamal ha riunito i principali scienziati mondiali dell'Est e dell'Ovest, giovani creativi, personaggi pubblici, rappresentanti delle grandi imprese e del governo. Un totale di circa 600 persone, di cui 300 stranieri. Inoltre, il partito ospitante si è assunto non solo gli obblighi di organizzare la conferenza, la parte del leone dei costi, ma ha anche garantito la partecipazione di 80 giovani scienziati russi e 70 stranieri.
Tenendo conto del significativo contributo dell'Okrug allo sviluppo del potenziale scientifico delle regioni artiche e del supporto attivo della scienza accademica, i partecipanti alla 10a conferenza internazionale sul permafrost hanno deciso di sostenere l'iniziativa del Governatore del Yamalo-Nenets Autonomous Okrug Dmitry Kobylkin per creare un centro scientifico internazionale per lo studio dell'Artico a Yamal, e, in particolare, i suoi uffici a Bely Island.
Inoltre, tenendo conto della pluriennale esperienza di Yamal nello stabilire una cooperazione diversificata con le regioni polari, i partecipanti alla conferenza hanno deciso di fare appello alla comunità artica internazionale e al Consiglio artico per sostenere la proposta del capo del distretto di conferire allo Yamal-Nenets Autonomous Okrug lo status di Centro internazionale per lo sviluppo della cooperazione umanitaria e scientifica nell'Artico …
