A világ természeti katasztrófái folytatódnak. Szinte minden télen a hagyományosan mérsékelt éghajlattal rendelkező országok hó és fagy fogságában vannak. Tavaly a déli országok - Olaszország lakosai a fagyasztott velencei csatornák mentén korcsolyogtak.
Anglia és Franciaország igazi szibériai hóban esett át télen. A legtöbb ember ezeket a természeti jelenségeket a globális felmelegedéssel és a gleccserek olvadásával társítja, ami az északi és a déli pólus eltolódásához vezet. Sőt, maguk a tudósok nem tagadják az Északi-sarkvidéken a jégterület csökkenését, hanem ezt más okokból magyarázzák.
A felmelegedés nem jelent problémát
Az ezzel a ponttal kapcsolatos viták már régóta folynak. A tudósok levetkőztek. Egyesek szerint az éghajlati felmelegedés problémája fennáll, és a közeljövőben súlyos természeti katasztrófákká válhat az emberiség számára. Mások ragaszkodnak a mérsékelt nézetekhez, azt gondolva, hogy a felmelegedés csak átmeneti jelenség, amelyet minden bizonnyal felvált egy hűtési szakasz.
Az SB RAS Föld-krioszféra intézete ugyanazt az elméletet követi. A timumen tudósai biztosítják, hogy az örökké fagy lebomlásának vagy fokozódásának folyamata az ismert történelem során időszakonként történik. „A gleccserek előrehaladtak és visszahúzódtak. Ezt követi a súlyosbodás (terjeszkedés, az örökké fagyos terület növekedése) vagy a lebomlás - visszavonulása észak felé”- magyarázza az intézet igazgatója, az Orosz Tudományos Akadémia akadémikusa, Vladimir Melnikov.
Elmondása szerint az éghajlati felmelegedés nagyszabású és ciklikus jelenség. A legmagasabb hőmérsékleti időszakot Dzsingisz kán alatt figyelték meg. Aztán egy hatalmas hidegrázás kezdődött, amelyet a tudósok később Kis Jégkorszaknak neveztek. Több évszázadig tartott, és csak a 19. század közepén ért véget. Ebben az időben a Moszkva folyó befagyását is megfigyelték, még augusztusban is. Jelenleg az emberiség közeledik az éghajlati optimálhoz, amely Dzsingisz kán alatt volt. Ezután a hűtési szakasz újra elindul.
A Tyumen kutatói szintén nem veszik kritikusnak a sarkvidéki jégterület csökkentését, hanem éppen ellenkezőleg, rámutatnak az Északi-tengeri útvonal megnyitásának lehetőségére, amely jó versenyt képezhet a Szuezi-csatornán. Ezenkívül eddig az Északi-sarkvidék volt a legszegényebben tanulmányozott régió, és ma előteremtésre kerülnek a nagyszabású tanulmányozásának előfeltételei.
Promóciós videó:
Például, nemrégiben fedezték fel a "jég tornádó" nevű jelenséget. Ezt a hőmérsékletet a sarki szélességek hirtelen csökkenésének időszakában lehet megfigyelni. A tengeri jégképződés során szén-dioxid szabadul fel a légkörbe, ami a kalcium-hidrogén-karbonát szétesésére CO2-ként és CaCO3-ként jár. A negatív hőmérsékletű vízben leeső hideg sóoldat valami hasonlót képez a jégtornádóhoz, süllyed az aljára, és jégpályát hoz létre, amelybe a tengeri lények fagynak.
„A tengervíz rendellenes kristályosodásának ezt a jelenségét korábban nem vették figyelembe a hő- és tömegátadási modellekben, amelyekben az alsó és a felszíni jég közötti vízoszlopot homogén rétegként vették figyelembe. Számunkra ez elsősorban a hideg további forrása, amely befolyásolja a szárazföldön lévő örökös fagy paramétereit, valamint az Északi-sarkvidéki és Antarktiszi tengerek áramlásának szabályozója is”- jegyzi meg Vlagyimir Melnikov akadémikus.
Meg kell jegyezni, hogy ez egyáltalán nem egyedüli példa a sarkvidéki szélességek rossz ismeretére. Ez a terület önmagában sok titkot tart, mind a természetre nézve veszélyes, mind pedig fordítva - hasznos, képes forradalmasítani az ember számára létfontosságú szférákat - orvostudomány, energia, asztrofizika.
Parancs mennydörgés és villámlás
Az iskolai fizika tanfolyamából ismert, hogy a jég, mint a gőz, csak a víz egyik állapota. Az egységes képlet ellenére - H2O - ezek azonban teljesen különféle tárgyak. Különösen a jég körülbelül 17 államot és több mint százötven kifejezést képvisel az eredetileg északi területeket lakó népek körében. Nem véletlen, hogy a világ minden tájáról származó tudósok most a jég tanulmányozásához fordulnak, mint egy önálló tárgyhoz, amelynek számos funkcionális különbsége és szerepe van a természetben.
A jég és a gázhidrátok vizsgálata iránti érdeklődés nemcsak a gáz alternatív energiaforrásához kapcsolódik, hanem a jégnek a modern nanotechnológiában való aktív használatához is kapcsolódik. A jég titkainak feltárásában az SB RAS Föld-krioszféra Intézetének alkalmazottjai között szerepelnek vezetők.
Így a Tyumen tudósai felfedezték a folyadék - cseppek csoportjainak negyedik állapotát. Strukturált cseppek, amelyek egy új, speciális fizikai tulajdonságokkal rendelkező réteget hoznak létre. "Ez a víz nem jég formájában, és nem különálló molekulák formájában, hanem a kristályrács szerkezetéhez hasonló rácsot képez, és új mechanikai tulajdonságokat kölcsönöz a környezetnek, amelyben a vízcseppek felfüggesztésre kerülnek" - mondta Anatolij Shavlov, a fizika és a matematika doktora.
A víz negyedik állapotának megfigyelésére a tudósok egyszerű installációt készítettek, amely mikroszkóppal, inhalálóval és videokamerával állt össze. Számos videó és fénykép a laboratóriumi ködből kimutatta, hogy a cseppek csoportja viszkozitása nagyobb, mint a levegő viszkozitása, és az apró cseppek láncai azt jelzik, hogy az égbolton rend van. Következésképpen a víz új állapota jelentősen befolyásolhatja a Föld éghajlatát.
A Tyumen tudósok felfedezése már felhívta a világközösség figyelmét. A víz új állapota forradalmasíthatja az asztrofizikát.
Granulált gáz
Az energiaforrások tárolására és szállítására irányuló, egyre fejlettebb technológiák keresésének korszakában a gázhidrátok Tyumen kutatói által végzett tanulmánya különös jelentőséggel bír. Véleményük szerint az egész világ energiaágazatának jövője pontosan ezekben a jégszerű anyagokban rejlik, ahol 160 térfogat gáz felel meg egy térfogat víznek és jégnek.
A földkéregben lévő gázhidrogének tartalmának első bizonyítéka az 1970-es években volt, amikor a Fekete-tenger mélytengeri részéből földgáz-hidrátokat vették mintából. Kicsit később hasonló vizsgálatokat végeztek a Bajkál-tó fenekén. A Mir űrhajó ereszkedése során olyan földgáz-hidrátokat vett fel, amelyek a földkéregből kerültek a felszínre. A tudósok nem ok nélkül nevezik ezeket az anyagokat a jövő tüzelőanyagának, mivel az alsó üledékek felhalmozódása folyamatosan kialakul, miközben az olaj- és gázkészletek fokozatosan kimerülnek.
A gáz-hidrátok másik jelentős előnye a hagyományos energiaforrásokkal - szénhidrogénekkel szemben - képesek hosszú ideig fennállni negatív hőmérsékleten. Vagyis, amikor a nyomást negatív hőmérsékleti feltételek mellett a légköri levegő szintjére engedik, jégkéreg alakul ki az anyagok felületén, megakadályozva ezek bomlását gázzá és vízré. A földgáz jéggáz-hidrát tablettákban történő szállításának technológiájának fejlesztésében a vezetés a japánoké. Ma ezt a technológiát csak kipróbálják, de a jövőben gázszállításra is felhasználható. A gáz-hidrát kutatási programok az Egyesült Államokban, Nagy-Britanniában, Kanadában és Indiában is rendelkezésre állnak.
Oroszország, ahol a legnagyobb gáztartalék van, még nem koncentrál a gázhidrátok tanulmányozására. Ennek ellenére a Tyumen kutatói ma szorosan foglalkoznak a "száraz víz" előállításának technológiájával. A mechanizmus egyszerű - egy hagyományos keverőben a por 3% -át felverték, amelynek felületi tulajdonságai lehetővé teszik a víz cseppben tartását, és a víz 97% -át, ami homokot eredményez. A fő kihívás az, hogy ezt a technológiát adaptálják a gázra. Olyan műszaki megoldások előállítása, amelyek lehetővé teszik a gáz por alakúvá történő átalakítását, brikettek vagy tabletták előállítását. Így lehetséges lesz gáz vagy APG szállítása gázvezetékek építése nélkül.
A jövőben ez a technológia részben megoldja a környezeti problémákat, különös tekintettel az üvegházhatású gázok felhasználásának kérdésére. A tudósok biztosak abban, hogy a fölösleges gázt gázhidrát állapotúvá jégszerű anyaggá alakítják, és ártalmatlan lesz a környezetre. Röviden: a gázképződés genetikájának kutatása széles lehetőségeket nyit meg a természeti erőforrások felhasználására.
A hosszú élet titka kulcsa
Nem kevésbé érdekes felfedezéseket hajtottak végre a Tyumen kutatói a tudományok - a krológia és a biológia metszéspontjában. A krioszférában élő mikroorganizmusok tulajdonságainak vizsgálata feltárta életképességüket és speciális, még ismeretlen védelmi mechanizmusokat vagy a DNS megjavítását termikus megsemmisítés, sugárzás, szabad gyökök és más káros tényezők által.
Tehát ezeknek a baktériumoknak az egyikét, amelyet a Tyumen tudósai Bacillus Frostként szabadalmaztattak, Oroszország, Ukrajna, Svédország, Ausztria, Japán, Norvégia közel két tucat laboratóriumában közösen végzett kutatás tárgyává tették. A növények, csicseribarackok, gyümölcslegyek és laboratóriumi egerek biológiai aktivitásának vizsgálata lehetővé tette az immunrendszer aktiválására képes mikroorganizmusok egyes törzseinek izolálását. Sőt, a baktériumok biopotenciálja alacsony hőmérsékleten aktiválódik, és 1000–100-szor alacsonyabb dózisokban nyilvánul meg, mint modern társaik.
Így a tanulmányok kimutatták a baktériumok képességét a sebgyógyulási folyamatok felgyorsítására, az organizmusok különböző stresszekkel szembeni ellenálló képességének fokozására, az izomtömeg növelésére és az agy jobb féltekéjének aktiválására. Ezen túlmenően bebizonyosodott, hogy a bakteriális metabolitok ugyanazt a hatást fejtik ki.
Mindez azt mondhatja, hogy a kriozféra, a vele járó egyedi mikroorganizmusokkal, hatalmas biológiai potenciállal rendelkezik. Ennek a környezetnek a további feltárása alapul szolgálhat az orvostudomány és a farmakológia területén a nagyszabású felfedezésekhez.
Műfajválság
Annak ellenére, hogy a tudomány különféle területein folytatódik a kutatás, a tudományos felsőoktatási intézmény manapság nemcsak pénzügyi válsággal, hanem elsősorban a műfaj válságával is szembesül. Sőt, a tendencia nemcsak Oroszországban, hanem Európában és Amerikában is nyomon követhető.
"Olyan helyzetben vagyunk, hogy az innovatív gazdaság felé vezető úton új kihívások állnak a tudományos közösség számára, de az alapvető tudás és a gyakorlati megvalósítás közötti kapcsolat elveszett" - magyarázza Vladimir Melnikov akadémikus.
Ennek a résnek az oka az alkalmazott intézmények eltörlése, amelyek célja egy tudományos ötlet valódi termékhez juttatása. A világközösség hatalmas problémával szembesül - találja ezt a fontos közbenső kapcsolatot.
E tekintetben az Európai Bizottság 2012-ben bejelentette a hetedik kutatási és technológiafejlesztési keretprogram (FP7) keretében az utolsó és legnagyobb pályázati felhívást. Összességében több mint 8 milliárd eurót különítenek el projektekre és ötletekre, amelyek növelik Európa versenyképességét, segítenek megoldani az emberi egészséggel, a környezetvédelemmel kapcsolatos kérdéseket, és új megoldásokat találnak az urbanizáció és a hulladékkezelés okozta problémákra. A finanszírozás, amelyet a világ bármely országának, beleértve Oroszországot, szervezetek és vállalkozások számára is elérhetővé tesznek, az EU 2013. évi javasolt kutatási költségvetésének 10,8 milliárd euró oroszlánrészét képviseli.
A tudományos közösség számára az elmúlt évben egy másik jelentős esemény volt a XIX. Permafrost konferencia "Az örökkévalóságos régiók erőforrásai és kockázata a változó világban", amelyet július 25–29-én tartottak Salekhardban. A Jamali találkozón a világ keleti és nyugati vezető tudósai, kreatív fiatalok, közszereplők, a nagyvállalatok és a kormány képviselői találkoztak. Összesen körülbelül 600 ember, köztük 300 külföldi résztvevő. Ezenkívül a fogadó fél nemcsak a konferencia megszervezésének kötelezettségeit, a költségek oroszlánrészét vállalta, hanem 80 orosz és 70 külföldi fiatal tudós részvételét is biztosította.
Figyelembe véve az Okrug jelentős hozzájárulását az Északi-sarkvidékek régióinak tudományos potenciáljának fejlesztéséhez és az akadémiai tudomány aktív támogatását, a permafostról szóló 10. nemzetközi konferencia résztvevői úgy döntöttek, hogy támogatják a Jamalo-Nenets Autonóm Okrug kormányzója, Dmitrij Kobylkin kezdeményezését egy nemzetközi tudományos központ létrehozására a sarkvidéki kutatásokhoz Jamalban, és különösen, irodái a Bely-szigeten.
Ezen túlmenően, figyelembe véve a Yamal sokéves tapasztalatait a sarki régiókkal folytatott diverzifikált együttműködés kialakításában, a konferencia résztvevői úgy döntöttek, hogy fellebbeznek a nemzetközi sarkvidéki közösséghez és az Északi-sarkvidéki Tanácshoz, hogy támogassák a kerület vezetőjének javaslatát, amely szerint a Jamali-Nenets Autonóm Okrug az Északi-sarkvidéki humanitárius és tudományos együttműködés fejlesztésének nemzetközi központjává váljon. …