экодом, зеленые решения

green_life


Зеленые решения для всей семьи. Green Life


Previous Entry Share Next Entry
Новое открытие поможет справиться с повышенным содержанием углерода в атмосфере
экодом, зеленые решения
green_life
Новое открытие, возможно, поможет нам справиться с проблемой повышенного содержания углерода в атмосфере. Многие из самых впечатляющих и гениальных научных открытий были сделаны совершенно случайно. Например, ученым давно известно, что углекислый газ, поглощается водами океана естественным путем - фактически, в океане содержится примерно в 50 раз больше углекислого газа, чем в атмосфере. Но, как и везде в природе, в любой экосистеме должен быть баланс – избыток углекислого газа в океанской воде может привести к плачевным последствиям: после растворения в морской воде углекислый газ действует как кислота и поэтому коралловые рифы находятся под угрозой.



Из-за повышения объемов углекислого газа, растворенного в океане, под угрозой оказывается весь подводный мир. Как уже было сказано выше, растворяясь в воде газ образует кислотную среду, которая сохраняется в поверхностных водных слоях. Со временем из-за циркуляции водных масс, эта «кислотная» вода может опускаться на глубину… Что же происходит дальше? На дне океана находятся кораллы, которые состоят из карбоната кальция, который в свою очередь скапливается на морском дне из останков планктонов и других организмов. И здесь карбонат кальция успешно нейтрализует кислоту, образуя бикарбонатные ионы. Но этот процесс может занять десятки тысяч лет.
Ученые уже задавались вопросом: сколько же времени требуется, чтобы карбонат кальция кораллового рифа растворился в кислой морской воде, нейтрализовав продукты углекислого газа? Оказывается, что огромные числа, полученные при прошлых измерениях, оказались не верны – из-за примитивности инструментов, получить удовлетворительные и точные результаты замеров пока не удалось… Для того, чтобы все же ответить на вопрос, команда исследователей из Caltech и USC решила использовать принципиально новый метод. Они создали карбонат кальция, полностью изготовленный из «меченых» атомов углерода, используя только редкую форму углерода, известную как C-13 (нормальный углерод имеет 6 протонов и 6 нейтронов, то есть в сумме 12 атомных частиц, но C-13 имеет дополнительный нейтрон для и в сумме 13 частиц в ядре).
Цель ученых состояла в том, чтобы растворить этот карбонат кальция и измерить, на сколько число атомов C-13 увеличилось в воде по мере процесса растворения. Новая техника и новый подход к исследованию позволили получить в 200 раз более точные и достоверные результаты, чем те, что были получены ранее при использовании метода измерения рН (способ кислотного баланса воды на основе ионов водорода). Кроме того, новый метод оказался более чувствительным и в результате ученые смогли отследить процесс и получить более точные результаты. Правда, все равно оказалось, что процесс распада весьма и весьма длителен… Но ученые сделали и еще одно открытие! Они обнаружили способ ускорить медленную часть химической реакции, которая в конечном счете помогает земле безопасно блокировать или секвестрировать углекислый газ в океане: просто добавление общего фермента, называемого карбоангидразой, может сделать повысить скорость, ограничивающую весь процесс, в 500 раз.
На бумаге реакция довольно проста: вода, соединяясь с углекислым газом и карбонатом кальция образует в итоге воду, с растворенными в ней ионам кальция. Но на практике все оказалось не так просто, ученые долго не могли установить тот самый «медленный шаг» - то есть самый долгосрочный процесс в реакции, который замедляет ее итоге. Но наконец, ученые выяснили, что самая медленная часть реакции – это превращение диоксида углерода и воды в углекислоту. Один из авторов открытия Адам Субхас отмечает, что: «медленный шаг заключается в создании и разрушении углерод-кислородных связей. Они не любят ломаться, так как от природы весьма стабильны». Вооружившись этим знанием, команда добавила фермент карбоангидразу, который помогает поддерживать баланс pH крови у людей и других животных и способен ускорить реакцию на порядок.
Хотя описанное выше научное открытие пока еще обсуждается и исследуется учеными, можно легко представить, насколько важным это знание может оказаться для экологии, ведь именно это открытие может в итоге помочь решить проблемы эффективного использования углеводородов в качестве топлива и с повышением уровня углекислого газа в атмосфере, меняющего нашу окружающую среду.
Источник: https://rodovid.me/mirovaya_ekologiya/novoe-otkrytie-pomozhet-spravitsya-s-povyshennym-soderzhaniem-ugleroda-v-atmosfere.html

?

Log in

No account? Create an account