Bencana alam di dunia terus berlanjut. Hampir setiap musim dingin, negara-negara dengan iklim tradisional sedang berada dalam penangkaran salju dan embun beku. Tahun lalu, penduduk salah satu negara selatan - Italia berseluncur di sepanjang kanal Venesia yang membeku.
Inggris dan Prancis mengalami salju Siberia yang sesungguhnya pada musim dingin ini. Kebanyakan orang mengasosiasikan fenomena alam ini dengan pemanasan global dan mencairnya gletser, yang menyebabkan pergeseran kutub utara dan selatan. Apalagi, para ilmuwan sendiri tidak menyangkal berkurangnya luas es di Kutub Utara, tapi menjelaskan hal ini karena alasan lain.
Pemanasan bukanlah masalah
Perselisihan soal skor ini sudah berlangsung lama. Para ilmuwan membuka pakaian. Ada yang berpendapat bahwa masalah pemanasan iklim memang ada dan dalam waktu dekat dapat berubah menjadi bencana alam yang serius bagi kemanusiaan. Yang lain menganut pandangan yang lebih moderat, percaya bahwa sebagian pemanasan hanyalah fenomena sementara dan pasti akan digantikan oleh fase pendinginan.
Institute of the Earth Cryosphere, SB RAS, menganut teori yang sama. Ilmuwan Tyumen memastikan bahwa proses degradasi atau peningkatan permafrost terjadi secara berkala sepanjang sejarah yang diketahui. Gletser bergerak maju dan mundur. Ini diikuti oleh aggradation (perluasan, peningkatan area yang ditempati oleh permafrost) atau degradasi - mundur ke utara,”jelas direktur institut, akademisi Akademi Ilmu Pengetahuan Rusia Vladimir Melnikov.
Menurutnya, pemanasan iklim merupakan fenomena berskala besar dan bersiklus. Periode suhu tertinggi diamati di bawah Jenghis Khan. Kemudian hawa dingin yang kuat dimulai, yang kemudian disebut para ilmuwan sebagai Zaman Es Kecil. Itu berlangsung beberapa abad dan hanya berakhir di pertengahan abad ke-19. Selama masa ini, pembekuan Sungai Moskva berulang kali tercatat, bahkan di bulan Agustus. Saat ini, umat manusia mendekati iklim optimal yang ada di bawah Jenghis Khan. Setelah itu fase pendinginan akan dimulai kembali.
Para ilmuwan Tyumen juga tidak menganggap pengurangan area es di Kutub Utara sebagai hal yang kritis; sebaliknya, mereka menunjukkan kemungkinan dibukanya Rute Laut Utara, yang dapat bersaing dengan baik dengan Terusan Suez. Selain itu, hingga saat ini Kutub Utara merupakan wilayah yang paling sedikit dipelajari dan saat ini prasyarat sedang dibuat untuk studi skala besar.
Video promosi:
Misalnya, baru-baru ini sebuah fenomena yang disebut "tornado es" ditemukan. Itu diamati selama periode penurunan tajam suhu di garis lintang kutub. Selama pembentukan es laut, karbon dioksida dilepaskan ke atmosfer, terkait dengan penguraian kalsium bikarbonat menjadi CO2 dan CaCO3. Air garam dingin, jatuh ke dalam air bersuhu negatif, menciptakan sesuatu yang mirip dengan tornado es, tenggelam ke dasar dan menciptakan jalur es tempat makhluk laut membeku.
“Fenomena anomali kristalisasi air laut sebelumnya tidak diperhitungkan dalam model perpindahan panas dan massa, di mana kolom air antara es bawah dan permukaan diambil sebagai lapisan homogen. Bagi kami, ini adalah, pertama-tama, sumber dingin tambahan, yang memengaruhi parameter permafrost di bawah air, dan juga sebagai pengatur sirkulasi aliran di lautan Arktik dan Antartika,”catat Akademisi Vladimir Melnikov.
Perlu dicatat bahwa ini bukan satu-satunya contoh dari pengetahuan yang buruk tentang garis lintang Arktik. Wilayah ini menyimpan banyak rahasia dalam dirinya sendiri, keduanya berbahaya bagi umat manusia menurut sifatnya, dan sebaliknya - berguna, mampu merevolusi bidang yang vital bagi seseorang - kedokteran, energi, astrofisika.
Perintah guntur dan kilat
Dari mata pelajaran fisika sekolah diketahui bahwa es, seperti uap, hanyalah salah satu keadaan air. Namun, meskipun rumus seragam - H2O - ini adalah objek yang sama sekali berbeda. Secara khusus, es memiliki sekitar 17 negara bagian dan lebih dari seratus lima puluh istilah di antara masyarakat yang awalnya mendiami wilayah utara. Bukan kebetulan bahwa para ilmuwan dari seluruh dunia kini beralih ke studi tentang es sebagai objek independen yang memiliki banyak perbedaan fungsi dan peran di alam.
Lonjakan minat dalam studi es dan gas hidrat dikaitkan tidak hanya dengan sumber energi alternatif untuk gas, tetapi juga dengan penggunaan aktif es dalam nanoteknologi modern. Di antara para pemimpin dalam mengungkap rahasia es adalah karyawan Earth Cryosphere Institute of SB RAS.
Jadi, ilmuwan Tyumen menemukan keadaan keempat dari gugus tetesan cairan. Mereka adalah tetesan terstruktur yang membuat lapisan baru dengan sifat fisik tertentu. "Air ini tidak dalam bentuk es dan tidak dalam bentuk molekul individu, tetapi membentuk kisi yang strukturnya mirip dengan kisi kristal, dan memberikan lingkungan, tempat tetesan air tersuspensi, sifat mekanik baru," kata Anatoly Shavlov, doktor ilmu fisika dan matematika.
Untuk mengamati keadaan keempat air, para ilmuwan telah membuat instalasi sederhana, yang terdiri dari mikroskop, inhaler, dan kamera video. Banyak video dan foto kabut laboratorium telah menunjukkan bahwa viskositas gugus tetesan lebih tinggi daripada viskositas udara, dan rantai tetesan kecil menunjukkan adanya keteraturan di langit. Akibatnya, kondisi air yang baru dapat secara signifikan memengaruhi iklim bumi.
Penemuan ilmuwan Tyumen telah menarik perhatian masyarakat dunia. Keadaan air baru dapat merevolusi astrofisika.
Gas butiran
Di era pencarian teknologi yang semakin maju untuk penyimpanan dan transportasi sumber daya energi, studi tentang gas hidrat oleh para ilmuwan Tyumen memiliki relevansi khusus. Menurut pendapat mereka, masa depan sektor energi di seluruh dunia terletak tepat pada substansi mirip es ini, di mana 160 volume gas membentuk satu volume air dan es.
Bukti pertama kandungan gas hidrat di kerak bumi diperoleh pada tahun 1970-an, ketika hidrat gas alam diambil sampelnya dari bagian perairan dalam di Laut Hitam. Beberapa saat kemudian, penelitian serupa dilakukan di dasar Danau Baikal. Pesawat antariksa Mir mencatat hidrat gas yang muncul ke permukaan dari kerak bumi. Ilmuwan, bukannya tanpa alasan, menyebut zat-zat ini sebagai bahan bakar masa depan, karena akumulasi sedimen dasar terus terbentuk, sementara cadangan minyak dan gas secara bertahap menipis.
Keuntungan signifikan lain dari gas hidrat dibandingkan sumber energi tradisional - hidrokarbon - adalah kemampuannya untuk bertahan lama pada suhu negatif. Artinya, ketika tekanan dilepaskan ke tingkat udara atmosfer dalam kondisi suhu negatif, kerak es terbentuk di permukaan zat, mencegah penguraiannya menjadi gas dan air. Kepemimpinan dalam pengembangan teknologi untuk pengangkutan gas alam di tablet hidrat gas-es adalah milik Jepang. Saat ini teknologi ini baru diujicobakan, namun kedepannya bisa digunakan untuk transportasi gas. Program penelitian gas hidrat juga tersedia di AS, Inggris Raya, Kanada, India.
Rusia, yang memiliki cadangan gas terbesar, belum fokus mempelajari gas hidrat. Namun demikian, para ilmuwan Tyumen sekarang sangat terlibat dalam teknologi untuk memperoleh "air kering". Mekanismenya sederhana - dalam mixer konvensional, 3% bubuk dikocok, yang sifat permukaannya memungkinkan menyimpan air dalam tetesan, dan 97% air, menghasilkan pasir. Tantangan utamanya adalah mengadaptasi teknologi ini ke gas. Untuk mendapatkan solusi teknis yang memungkinkan mengubah gas menjadi bubuk, membuat briket atau tablet darinya. Dengan demikian, dimungkinkan untuk mengangkut gas atau APG tanpa membangun jaringan pipa gas.
Di masa depan, teknologi ini sebagian akan menyelesaikan masalah lingkungan, khususnya masalah pemanfaatan gas rumah kaca. Mengubah kelebihan gas menjadi gas-hidrat, menjadi zat seperti es, akan membuatnya tidak berbahaya bagi lingkungan, para ilmuwan yakin. Singkatnya, penelitian di bidang genetika pembentukan gas membuka peluang yang luas bagi pemanfaatan sumber daya alam.
Kunci rahasia umur panjang
Penemuan yang tidak kalah menarik dibuat oleh para ilmuwan Tyumen di persimpangan sains - kriologi dan biologi. Studi tentang karakteristik mikroorganisme yang menghuni kriosfer telah mengungkapkan kelangsungan hidupnya dan adanya mekanisme perlindungan atau perbaikan DNA khusus yang belum diketahui dari kerusakan termal, radiasi, radikal bebas, dan faktor perusak lainnya.
Jadi, salah satu bakteri ini, yang dipatenkan oleh ilmuwan Tyumen sebagai Bacillus Frost, menjadi objek penelitian bersama dengan rekan dari hampir dua lusin laboratorium di Rusia, Ukraina, Swedia, Austria, Jepang, Norwegia. Studi tentang aktivitas biologis pada tanaman, ciliata, lalat buah, dan tikus laboratorium memungkinkan untuk mengisolasi strain mikroorganisme individu yang mampu mengaktifkan sistem kekebalan. Selain itu, potensi biopotensial bakteri diaktifkan pada suhu rendah dan memanifestasikan dirinya dalam dosis 1000-100 kali lebih rendah dibandingkan dengan bakteri modern.
Dengan demikian, penelitian telah menunjukkan kemampuan bakteri untuk mempercepat proses penyembuhan luka, meningkatkan daya tahan organisme terhadap berbagai tekanan, meningkatkan massa otot, dan mengaktifkan belahan kanan otak. Selain itu, telah dibuktikan bahwa metabolit bakteri menghasilkan efek yang sama.
Semua ini memungkinkan kita untuk mengatakan bahwa kriosfer, dengan mikroorganisme unik yang melekat, memiliki potensi biologis yang sangat besar. Eksplorasi lebih lanjut dari lingkungan ini dapat menjadi dasar penemuan besar di bidang kedokteran dan farmakologi.
Krisis genre
Terlepas dari kenyataan bahwa penelitian di berbagai bidang sains terus berlanjut, sekolah tinggi ilmu pengetahuan saat ini tidak hanya mengalami krisis keuangan, tetapi juga krisis genre pada awalnya. Apalagi trennya bisa ditelusuri tidak hanya di Rusia, tapi di Eropa dan Amerika.
“Kami berada dalam situasi di mana arah menuju ekonomi inovatif menimbulkan tantangan baru bagi komunitas ilmiah, tetapi hubungan antara pengetahuan dasar dan penerapan praktisnya telah hilang,” jelas Akademisi Vladimir Melnikov.
Alasan kesenjangan ini terletak pada penghapusan institusi terapan yang dirancang untuk membawa ide ilmiah menjadi produk nyata. Komunitas dunia dihadapkan pada masalah yang kuat - menemukan tautan perantara yang penting ini.
Dalam hal ini, Komisi Eropa mengumumkan pada tahun 2012 panggilan terakhir dan terbesar untuk proposal di bawah Program Kerangka Ketujuh untuk Penelitian dan Pengembangan Teknologi (FP7). Secara total, lebih dari € 8 miliar akan dialokasikan untuk proyek dan gagasan yang akan meningkatkan daya saing Eropa dan membantu memecahkan masalah yang berkaitan dengan kesehatan manusia, perlindungan lingkungan, dan menemukan solusi baru untuk masalah yang disebabkan oleh urbanisasi dan kebutuhan untuk mengelola limbah. Pendanaan, yang akan tersedia untuk organisasi dan bisnis dari negara mana pun di dunia, termasuk Rusia, mewakili bagian terbesar dari anggaran penelitian yang diusulkan UE untuk 2013 sebesar 10,8 miliar euro.
Peristiwa penting besar lainnya bagi komunitas ilmiah tahun lalu adalah Konferensi Internasional X tentang Permafrost "Sumber Daya dan Risiko Wilayah Permafrost di Dunia yang Berubah", yang diadakan dari 25 hingga 29 Juli di Salekhard. Pertemuan di Yamal mempertemukan ilmuwan terkemuka dunia dari Timur dan Barat, pemuda kreatif, tokoh masyarakat, perwakilan bisnis besar dan pemerintah. Total sekitar 600 orang termasuk 300 peserta asing. Selain itu, pihak tuan rumah tidak hanya memiliki kewajiban untuk mengatur konferensi, bagian terbesar dari biaya, tetapi juga memastikan partisipasi 80 ilmuwan muda Rusia dan 70 ilmuwan asing.
Mempertimbangkan kontribusi signifikan Okrug terhadap pengembangan potensi ilmiah di kawasan Kutub Utara dan dukungan aktif ilmu akademik, para peserta konferensi internasional ke-10 tentang permafrost memutuskan untuk mendukung inisiatif Gubernur Okrug Otonomi Yamalo-Nenets Dmitry Kobylkin untuk menciptakan pusat ilmiah internasional untuk studi Arktik di Yamal, dan, khususnya, kantornya di Pulau Bely.
Selain itu, dengan mempertimbangkan pengalaman Yamal selama bertahun-tahun dalam menjalin kerja sama yang beragam dengan kawasan kutub, para peserta konferensi memutuskan untuk mengajukan banding kepada komunitas Arktik internasional dan Dewan Arktik untuk mendukung proposal bupati untuk memberikan Yamal-Nenets Autonomous Okrug status Pusat Internasional untuk Pengembangan Kerja Sama Kemanusiaan dan Ilmiah di Kutub Utara …
