Loodusõnnetused maailmas jätkuvad. Peaaegu igal talvel satuvad traditsiooniliselt parasvöötme kliimaga riigid lume ja külma eest vangistusesse. Eelmisel aastal uisutasid ühe lõunariigi - Itaalia elanikud külmunud Veneetsia kanaleid mööda.
Inglismaal ja Prantsusmaal koges sel talvel tõelist Siberi lund. Enamik inimesi seostavad neid loodusnähtusi globaalse soojenemise ja liustike sulamisega, põhjustades nihet põhja- ja lõunapoolustel. Pealegi ei eita teadlased ise Arktika jääala vähenemist, vaid selgitavad seda muudel põhjustel.
Soojenemine pole probleem
Vaidlused selle skoori üle on kestnud pikka aega. Teadlased riietusid. Mõned väidavad, et kliimasoojenemise probleem on olemas ja võib lähitulevikus muutuda inimkonna jaoks tõsisteks loodusõnnetusteks. Teised suhtuvad mõõdukamatesse seisukohtadesse, uskudes, et mõni soojenemine on vaid ajutine nähtus ja asendub kindlasti jahutusfaasiga.
Maa krüosfääri instituut SB RAS järgib sama teooriat. Tjumeni teadlased kinnitavad, et igikeltsa lagunemise või süvenemise protsess toimub perioodiliselt kogu teadaoleva ajaloo vältel. “Liustikud liikusid edasi ja taganesid. Sellele järgnes süvenemine (laienemine, igikeltsa hõivatud ala suurenemine) või degradeerumine - taandumine põhja poole “, - selgitab instituudi direktor, Venemaa Teaduste Akadeemia akadeemik Vladimir Melnikov.
Tema sõnul on kliimasoojenemine ulatuslik ja tsükliline nähtus. Tšingis-khaani ajal täheldati kõrgeimate temperatuuride perioodi. Siis algas võimas külmakraan, mida teadlased nimetasid hiljem väikeseks jääajaks. See kestis mitu sajandit ja lõppes alles 19. sajandi keskel. Sel ajal täheldati Moskva jõe jäätumist korduvalt, isegi augustis. Praegu läheneb inimkond kliimaoptimaalsusele, mis oli Tšingis-khaani ajal. Pärast seda algab jahutusfaas uuesti.
Tjumeni teadlased ei pea ka Arktika jääala vähendamist kriitiliseks, pigem osutavad nad Põhjamere trassi avamise võimalusele, mis võiks hästi konkureerida Suessi kanaliga. Lisaks oli Arktika seni kõige vähem uuritud piirkond ja täna luuakse eeldused selle ulatuslikuks uurimiseks.
Reklaamvideo:
Näiteks üsna hiljuti avastati nähtus nimega "jäätornaado". Seda täheldatakse temperatuuri järsu languse perioodil polaarsetel laiuskraadidel. Merejää tekkimise ajal eraldub atmosfääri süsinikdioksiid, mis on seotud kaltsiumvesinikkarbonaadi lagunemisega CO2 ja CaCO3. Negatiivse temperatuuriga vees alla kukkuv külm soolvesi loob midagi jäätornaadoga sarnast, vajub põhja ja loob jäätee, kuhu mereelukad külmuvad.
“Seda merevee anomaalse kristalliseerumise nähtust ei arvestatud varem soojuse ja massi ülekande mudelites, kus põhja ja pinna jää vaheline veesammas võeti ühtlase kihina. Meie jaoks on see eeskätt lisakülm, mis mõjutab veealuse igikeltsa parameetreid ning on ka Arktika ja Antarktika merede voogude ringluse regulaator, “märgib akadeemik Vladimir Melnikov.
Tuleb märkida, et see pole kaugeltki ainus näide Arktika laiuskraadide puudulikest teadmistest. See territoorium hoiab endas paljusid saladusi, mis on inimkonnale loomult ohtlikud ja vastupidi - kasulikud, mis on võimelised pöörlema inimese jaoks eluliselt tähtsate valdkondade - meditsiini, energia, astrofüüsika - revolutsioonidega.
Käsutorm ja välk
Koolifüüsika kursusest on teada, et jää, nagu aur, on lihtsalt üks vee olekut. Vaatamata ühtsele valemile - H2O - on need siiski täiesti erinevad objektid. Eelkõige on jääl umbes 17 osariiki ja üle saja viiekümne termini rahva seas, kes algselt asustasid põhjapoolseid territooriume. Pole juhus, et kogu maailma teadlased pöörduvad nüüd jää uurimise poole kui iseseisvasse objekti, millel on looduses palju funktsionaalseid erinevusi ja rolle.
Jää ja gaasi hüdraatide uurimise vastu huvi suurenemine on seotud mitte ainult gaasi alternatiivse energiaallikaga, vaid ka jää aktiivse kasutamisega tänapäevases nanotehnoloogias. Jää saladuste paljastamise eestvedajate hulgas on SB RAS-i maapinna krüosfääri instituudi töötajad.
Nii avastasid Tjumeni teadlased vedeliku - tilkade klastrite neljanda oleku. Need on struktureeritud tilgad, mis loovad uue konkreetsete füüsikaliste omadustega kihi. “See vesi ei ole jää kujul ega üksikute molekulide kujul, kuid moodustab kristallvõrega sarnase struktuuriga võre ja annab keskkonnale, milles veepiisad on suspendeeritud, uued mehaanilised omadused,” ütleb füüsika- ja matemaatikadoktor Anatoli Šavlov.
Vee neljanda oleku jälgimiseks on teadlased teinud lihtsa installatsiooni, mis koosnes mikroskoobist, inhalaatorist ja videokaamerast. Paljud videod ja fotod laboratoorsest udust on näidanud, et tilkade klastrite viskoossus on suurem kui õhu viskoossus ja pisikeste tilkade ahelad näitavad, et taevas on kord. Järelikult võib uus vee seisund märkimisväärselt mõjutada maa kliimat.
Tjumeni teadlaste avastus on juba pälvinud kogukonna tähelepanu. Vee uus seisund võib astrofüüsikat revolutsiooniliselt muuta.
Granuleeritud gaas
Energiaressursside hoidmiseks ja transportimiseks üha arenenumate tehnoloogiate otsimise ajastul on Tyumeni teadlaste uuritud gaasihüdraatide uurimine eriti oluline. Nende arvates seisneb kogu maailma energiasektori tulevik just nendes jäälaadsetes ainetes, kus 160 mahuosa gaase moodustavad ühe mahu vee ja jääga.
Esimesed tõendid gaasihüdraatide sisalduse kohta maapõues saadi 1970. aastatel, kui Musta mere süvamereosast prooviti maagaasi hüdraate. Veidi hiljem viidi sarnased uuringud läbi ka Baikali järve põhjas. Kosmoseaparaadi Mir laskumisel registreeriti maapõuest pinnale jõudnud gaasihüdraate. Teadlased nimetavad neid aineid mitte ilma põhjuseta tuleviku kütusena, kuna põhjasetete kuhjumine moodustub pidevalt, samal ajal kui nafta- ja gaasivarud ammenduvad järk-järgult.
Gaasihüdraatide teine oluline eelis traditsiooniliste energiaallikate - süsivesinike ees - on nende võime pikka aega eksisteerida negatiivsetel temperatuuridel. See tähendab, et kui rõhk lastakse negatiivse temperatuuri korral atmosfääriõhu tasemele, moodustub ainete pinnale jääkoor, mis hoiab ära nende lagunemise gaasiks ja veeks. Jäägaasi hüdraadi tablettides maagaasi transportimise tehnoloogia arendamise eestvedaja kuulub jaapanlastele. Täna seda tehnoloogiat ainult testitakse, kuid tulevikus saab seda kasutada gaasi transportimisel. Gaasihüdraadi uurimisprogrammid on saadaval ka USA-s, Suurbritannias, Kanadas, Indias.
Suurimate gaasivarudega Venemaa ei keskendu veel gaasihüdraatide uurimisele. Sellest hoolimata on Tjumeni teadlased nüüd tihedalt seotud "kuiva vee" saamise tehnoloogiaga. Mehhanism on lihtne - tavalises mikseris vahustatakse 3% pulbrist, mille pinnaomadused võimaldavad hoida vett tilkadena, ja 97% vett, mille tulemuseks on liiv. Peamine väljakutse on selle tehnoloogia kohandamine gaasiks. Selliste tehniliste lahenduste saamiseks, mis võimaldavad gaasi muuta pulbriks, valmistades sellest briketti või tablette. Seega on gaasi või APG-d võimalik transportida ilma gaasitorusid ehitamata.
Tulevikus lahendab see tehnoloogia osaliselt keskkonnaprobleemid, eriti kasvuhoonegaaside kasutamise küsimuse. Liigse gaasi muutmine gaasihüdraadiks olekus jäälaadseks aineks muudab selle keskkonnale kahjutuks, on teadlased kindlad. Lühidalt, gaasi moodustumise geneetika valdkonna teadusuuringud avavad laiad võimalused loodusvarade kasutamiseks.
Pikaealisuse saladuse võti
Mitte vähem huvitavaid avastusi tegid Tjumeni teadlased teaduste - krüoloogia ja bioloogia - ristumiskohas. Krüosfääri asustatud mikroorganismide omaduste uuringud on näidanud nende elujõulisust ning spetsiaalsete, veel tundmatute kaitsemehhanismide olemasolu või DNA parandamist termilise hävitamise, radiatsiooni, vabade radikaalide ja muude kahjulike tegurite poolt.
Niisiis, üks neist bakteritest, mille Tjumeni teadlased on patenteerinud kui Bacillus Frost, sai ühiste uuringute objektiks kolleegidega peaaegu kahe tosinast laborist Venemaal, Ukrainas, Rootsis, Austrias, Jaapanis, Norras. Bioloogilise aktiivsuse uuring taimedel, sibulatel, viljakärbestel ja laborihiirtel võimaldas eraldada immuunsussüsteemi aktiveerida võimelised mikroorganismide üksikud tüved. Lisaks aktiveeritakse bakterite biopotentsiaal madalatel temperatuuridel ja see avaldub annustes, mis on 1000–100 korda madalamad kui nende tänapäevastel kolleegidel.
Seega on uuringud näidanud bakterite võimet kiirendada haavade paranemisprotsesse, suurendada organismide vastupidavust erinevatele stressidele, suurendada lihasmassi ja aktiveerida aju paremat poolkera. Lisaks on tõestatud, et bakteriaalsetel metaboliitidel on sama toime.
Kõik see võimaldab meil öelda, et krüosfääril on koos loomupäraste ainulaadsete mikroorganismidega tohutu bioloogiline potentsiaal. Selle keskkonna edasine uurimine võib saada grandioossete avastuste aluseks meditsiini ja farmakoloogia valdkonnas.
Žanrikriis
Vaatamata asjaolule, et teadusuuringud erinevates teadusvaldkondades jätkuvad, on teadmiste kõrgem kool kogenud tänapäeval mitte ainult finantskriisi, vaid ka žanri kriisi. Pealegi saab seda suundumust jälgida mitte ainult Venemaal, vaid ka Euroopas ja Ameerikas.
“Oleme olukorras, kus uuendusliku majanduse suunas liikumine seab teadusringkonnad uusi väljakutseid, kuid seos põhiteadmiste ja nende praktilise rakendamise vahel on kadunud,” selgitab akadeemik Vladimir Melnikov.
Selle lünga põhjuseks on rakendusasutuste kaotamine, mille eesmärk on viia teaduslik idee reaalse toote juurde. Maailma üldsus seisab silmitsi võimsa probleemiga - selle olulise vaheühenduse leidmisega.
Sellega seoses kuulutas Euroopa Komisjon 2012. aastal välja teadusuuringute ja tehnoloogiaarenduse seitsmenda raamprogrammi viimase ja suurima konkursikutse. Kokku eraldatakse üle 8 miljardi euro projektidele ja ideedele, mis suurendavad Euroopa konkurentsivõimet ja aitavad lahendada inimeste tervise, keskkonnakaitsega seotud küsimusi ning leida uusi lahendusi linnastumisest ja jäätmete käitlemise põhjustatud probleemidele. Rahastamine, mida saavad kasutada organisatsioonid ja ettevõtted mis tahes maailma riigist, sealhulgas Venemaalt, moodustab lõviosa ELi 2013. aasta kavandatud teadusuuringute eelarvest 10,8 miljardit eurot.
Teiseks kogukonna jaoks möödunud aasta oluliseks oluliseks sündmuseks oli 25. – 29. Juulil Salekhardis toimunud X rahvusvaheline igikeltsa konverents "igikeltsa piirkondade ressursid ja ohud muutuvas maailmas". Yamalis toimunud kohtumine tõi kokku selle egiidi all maailma juhtivad teadlased idast ja läänest, loomingulised noored, avaliku elu tegelased, suurettevõtluse ja valitsuse esindajad. Kokku umbes 600 inimest, sealhulgas 300 välisosalist. Pealegi võttis võõrustaja endale mitte ainult konverentsi korraldamise kohustused, lõviosa kuludest, vaid ka 80 Venemaa ja 70 välismaa noore teadlase osalemise.
Võttes arvesse Okrugi märkimisväärset panust Arktika piirkondade teadusliku potentsiaali arendamisse ja akadeemilise teaduse aktiivset toetamist, otsustasid igikeltsa kümnendal rahvusvahelisel konverentsil osalejad toetada Yamalo-Neenetsi autonoomse oblasti kuberneri Dmitri Kobylkini algatust luua rahvusvaheline teaduskeskus Arktika uurimiseks Jamalis, ja eriti, oma kontorid Bely saarel.
Lisaks otsustasid konverentsil osalejad, võttes arvesse Yamali mitmeaastast kogemust mitmekesise koostöö rajamisel polaaraladega, pöörduda rahvusvahelise Arktika kogukonna ja Arktika Nõukogu poole, et toetada ringkonna juhi ettepanekut anda Jamali-Neenetsi autonoomsele Okrugile Arktika humanitaar- ja teaduskoostöö arengukeskuse staatus. …
