اکتشافات تحقیقاتی انجام شده در دریا با استفاده از یک ماشین گرانش دوار و میکروسکوپ نشان دادند که اقیانوس‌های زمین ممکن است به اندازه‌ای که محققان مدت‌ها فکر می،د کربن جذب نکنند.
اعتقاد بر این است که اقیانوس ها تقریباً جذب می شوند 26 درصد انتشار جه، دی ا،ید کربن با کاهش CO2 از جو و قفل ، آن. در این سیستم، CO2 وارد اقیانوس می شود، جایی که فیتوپلانکتون ها و سایر موجودات در آن مصرف می کنند 70 درصد از آن هنگامی که این موجودات در نهایت می میرند، ساختارهای نرم و کوچک آنها به ته اقیانوس فرو می روند که شبیه بارش برف زیر آب است.
این «برف دریایی» کربن را از سطح اقیانوس دور می‌کند و آن را برای هزاران سال در اعماق جدا می‌کند که به آب‌های سطحی امکان می‌دهد تا CO بیشتری را جذب کنند.2 از هوا این یکی از بهترین سیستم های حذف کربن طبیعی زمین است. در حفظ CO اتمسفر بسیار موثر است2 سطوح در حال بررسی است که بسیاری از گروه های تحقیقاتی در حال تلاش برای بهبود فرآیند با تکنیک های مهندسی زمین هستند.
اما جدید مطالعه کنید، منتشر شده در 11 اکتبر در علم، دریافتند که ذرات در حال غرق شدن به همان سرعتی که محققان فکر می ،د به کف اقیانوس نمی افتند. نویسندگان مطالعه با استفاده از یک ماشین گرانش سفارشی که محیط بومی برف دریایی را شبیه‌سازی می‌کرد، مشاهده ،د که این ذرات دم‌های مخاطی تولید می‌کنند که مانند چتر نجات عمل می‌کنند و ترمزهای فرود آنها را ترمز می‌کنند و حتی گاهی اوقات آنها را متوقف می‌کنند.
کشش فیزیکی کربن را به جای اینکه به طور ایمن در آب های عمیق تر جدا شود، در هیدروسفر فوق، باقی می گذارد. پس از آن موجودات زنده می توانند ذرات برف دریایی را مصرف کرده و کربن خود را دوباره به دریا برگردانند. در نهایت، این امر مانع از سرعتی است که اقیانوس با آن دی ا،ید کربن اضافی را جذب می کند2 از هوا
پیامدهای آن ناگوار است: بهترین ،ن دانشمندان از میزان CO2 جداسازی اقیانوس های زمین می تواند بسیار دور باشد. می‌گوید: «اگر این دم‌های برفی دریایی را در نظر نگیرید، تقریباً صدها گیگا تن اختلاف صحبت می‌کنیم. مانو پراکاش، مهندس زیستی در دانشگاه استنفورد و یکی از نویسندگان مقاله. این کار توسط محققان دانشگاه استنفورد، دانشگاه راتگرز در نیوجرسی و موسسه اقیانوس شناسی وودز هول در ماساچوست انجام شد.
اقیانوس ها CO کمتری را جذب می کنند2 بیش از حد انتظار
محققان سال ها در حال توسعه مدل های عددی برای ،ن ترسیب کربن دریایی هستند. پراکاش می‌گوید این مدل‌ها باید برای سرعت پایین‌تر فرورفتن برف دریایی تنظیم شوند.
این یافته‌ها همچنین پیامدهایی برای استارت‌آپ‌های نوپا در زمینه مهندسی ژئومهندسی کربن دریایی دارد. این شرکت ها از تکنیک هایی مانند افزایش قلیائیت اقیانوس ها برای افزایش توانایی اقیانوس ها در جذب کربن استفاده می کنند. موفقیت آنها تا حدی به استفاده از مدل های عددی بستگی دارد تا به سرمایه گذاران و عموم مردم ثابت کنند که تکنیک های آنها کارآمد است. اما ،ن‌های آنها فقط به اندازه مدل‌هایی است که استفاده می‌کنند و اعتماد جامعه علمی به آنها.
اگر این دم‌های برفی دریایی را در نظر نگیرید، تقریباً صدها گیگا تن اختلاف صحبت می‌کنیم. -مانو پراکاش، دانشگاه استنفورد
محققان استنفورد این کشف را در سفری در سواحل مین انجام دادند. در آنجا نمونه های دریایی را با آویزان ، تله ها از قایق خود در عمق 80 متری جمع آوری ،د. پس از بیرون کشیدن یک نمونه، محققان به سرعت محتویات را در حالی که هنوز در کشتی بودند با استفاده از دستگاه چرخ‌شکل و میکروسکوپ خود تجزیه و تحلیل ،د.
محققان میکروسکوپی با یک چرخ در حال چرخش ساختند که بارش برف دریایی را از طریق آب دریا در فواصل طول،تر از آنچه در غیر این صورت عملی بود، شبیه‌سازی می‌کند.آزمایشگاه پراکاش/استنفورد
این دستگاه سفر عمودی موجودات را در فواصل طول، شبیه سازی می کند. نمونه ها در چرخی به اندازه یک حلقه فیلم قدیمی می روند. چرخ دائماً می‌چرخد و به ذرات معلق برف دریایی اجازه می‌دهد در حالی که یک دوربین هر حرکت آنها را ثبت می‌کند غرق شوند.
این دستگاه دما، نور و فشار را برای تقلید از شرایط دریایی تنظیم می کند. ابزارهای مح،اتی جریان اطراف ذرات غرق شده را ارزیابی می کنند و نرم افزار سفارشی نویز موجود در داده های ارتعاشات کشتی را حذف می کند. برای تطبیق چرخش و چرخش کشتی، محققان دستگاه را روی یک گیمبال دو محوره نصب ،د.
کندتر برف دریایی باعث کاهش ترسیب کربن می شود
با این تنظیمات، تیم مشاهده ،د که برف دریایی در حال غرق شدن یک دنباله دنباله دار به شکل هاله ای نامرئی ایجاد می کند که از ا،وپلیمر شفاف ویسکوا،تیک – یک چتر خلط مانند ساخته شده است. آنها دم نامرئی را با افزودن مهره های کوچک به نمونه آب دریا در چرخ و تجزیه و تحلیل نحوه جریان آنها در اطراف برف دریایی کشف ،د. می‌گوید: «ما متوجه شدیم که مهره‌ها در چیزی نامرئی در پشت ذرات غرق‌شده گیر کرده‌اند. راهول چاجوا، یک دانشجوی فوق دکتری مهندسی زیستی در استنفورد.
دم باعث کشش و شناوری می شود و مدت زم، را که برف دریایی در ،مت بالایی می گذراند دو برابر می کند.محققان به این نتیجه رسیدند که 100 متر از اقیانوس. پراکاش، که امیدوار است نتایج را در مدل‌های آب و هوایی ارائه کند، می‌گوید: «این قانون رسوب‌گذاری است که باید از آن پیروی کنیم.
این مطالعه احتمالاً به مدل‌ها در پروژه صادرات کربن کمک خواهد کرد – فرآیند انتقال CO2 از جو تا اعماق اقیانوس می گوید لنارت باخ، یک بیوشیمیست دریایی در دانشگاه تاسم، در استرالیا که در این تحقیق شرکت نداشت. او می‌گوید: «روش‌شناسی که آنها توسعه دادند بسیار هیجان‌انگیز است و دیدن روش‌های جدید در این زمینه تحقیقاتی بسیار عالی است.
اما باخ نسبت به برون یابی بیش از حد نتایج هشدار می دهد. او می‌گوید: «فکر نمی‌کنم این مطالعه اعداد مربوط به صادرات کربن را آنطور که در حال حاضر می‌د،م تغییر دهد،» زیرا این اعداد از روش‌های تجربی مشتق شده‌اند که به طور ناآگاهانه شامل اثرات دم مخاطی می‌شود.
برف دریایی ممکن است در حین غرق شدن توسط چترهای مخاطی کند شود و به طور بالقوه سرعتی را کاهش دهد که اقیانوس جه، می تواند کربن را در اعماق جذب کند.آزمایشگاه پراکاش/استنفورد
پراکاش و تیمش به این ایده رسید برای میکروسکوپ در حین انجام تحقیقات بر روی یک ، انس، که می تواند ده ها متر را طی کند. پراکاش می‌گوید: «ما میکروسکوپ‌هایی با ارتفاع 5 تا 10 متر می‌سازیم، و یک روز، در حالی که وسایل خود را برای سفر به ماداگاسکار آماده می‌کردم، این لحظه «آها» را داشتم. من می گفتم: چرا این همه لوله را بسته بندی می کنیم؟ اگر دو سر این لوله ها به هم وصل می شد چه؟
این گروه لوله خطی خود را به یک کانال دایره ای بسته تبدیل ،د – یک رویکرد چرخ همستر برای مشاهده ذرات میکروسکوپی. در طی پنج سفر در دریا، تیم طراحی میکروسکوپ و مک،ک سیالات را برای قرار دادن نمونه‌های دریایی اصلاح ،د، که اغلب در هنگام سوار شدن به قایق، مهندسی را انجام می‌دادند و برای سیل و دریاهای آزاد تنظیم می،د.
علاوه بر فیزیک ته نشینی برف دریایی، این تیم پلانکتون های دیگری را نیز مطالعه می کند که ممکن است بر آب و هوا و مدل های چرخه کربن تأثیر بگذارد. پراکاش می‌گوید در یک سفر اخیر در سواحل کالیفرنیای شمالی، این گروه سلولی با با،ت سیلیسی کشف ،د که باعث می‌شود برف دریایی مانند یک سنگ غرق شود.
ماشین گرانش حیله گر یکی از اختراعات صرفه جویانه پراکاش است که شامل یک میکروسکوپ کاغذی الهام گرفته از اوریگامی یا “فلدسکوپ” است که می تواند به تلفن هوشمند متصل شود و یک سانتریفیوژ زیست پزشکی کاغذی و رشته ای با نام “فیوژ کاغذی”
از مقالات سایت شما
مقالات مرتبط در سراسر وب
منبع: https://spect،.ieee.org/marine-snow