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Anciens secrets climatiques – Le broyage des métaux pourrait-il arrêter le réchauffement climatique ?

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Anciens secrets climatiques – Le broyage des métaux pourrait-il arrêter le réchauffement climatique ?

Les événements passés de réchauffement climatique donnent un aperçu des mécanismes naturels qui régulent le climat de la Terre, tels que l’altération des roches, qui a réduit le dioxyde de carbone atmosphérique. Aujourd’hui, l’amélioration de l’altération des roches peut contribuer à atténuer le changement climatique, mais son efficacité dépend des conditions géologiques locales et du potentiel de formation d’argile, qui peut inhiber ce processus.

Le mélange de roche concassée avec de la terre arable pourrait-il abaisser les températures mondiales ? Des scientifiques de l’Université de Mayence étudient les phénomènes de réchauffement climatique survenus il y a 40 et 56 millions d’années pour trouver des réponses.

La Terre se réchauffe et les effets sont de plus en plus évidents cet été dans le monde entier. Si l’on regarde l’histoire géologique, les phénomènes de réchauffement climatique ne sont pas rares. Il y a environ 56 millions d’années, lors du maximum thermique Paléocène-Éocène (PETM), les températures ont augmenté de 5 à 8 degrés. ° C.

Cette augmentation de température est probablement due à une activité volcanique accrue et à la libération massive de dioxyde de carbone dans l’atmosphère. Ces températures élevées ont persisté pendant environ 200 000 ans.

En 2021, le professeur Philipp Pugh von Strandmann de l’Université Johannes Gutenberg de Mayence (JGU) avait déjà étudié l’effet qui a finalement conduit au refroidissement global et à la reprise du climat après le réchauffement du PETM.

En bref : l’eau de pluie se combine au dioxyde de carbone présent dans l’atmosphère, ce qui entraîne une carbonatation. aigre Il en résulte une altération accrue des roches, libérant ainsi du calcium et du magnésium. Les rivières transportent ensuite du calcium, du magnésium et de l’acide carbonique vers les océans où le calcium et le magnésium – ainsi que le dioxyde de carbone – se combinent pour former du calcaire insoluble.

« En d’autres termes, il existe un effet de rétroaction qui aide à contrôler le climat. Des températures plus élevées accélèrent le processus d’altération chimique des roches, ce qui réduit les niveaux de dioxyde de carbone dans l’atmosphère, permettant ainsi au climat de se rétablir », a déclaré Pogge von Strandmann.

Il y a 40 millions d’années, le climat aurait mis deux fois plus de temps à se régénérer

Le réchauffement climatique s’est produit à nouveau 16 millions d’années après le PETM pendant l’optimum climatique de l’Éocène moyen, ou MECO. Bien que l’activité volcanique ait libéré à peu près les mêmes quantités de dioxyde de carbone dans l’atmosphère que lors du PETM, il a fallu beaucoup plus de temps pour que le climat se stabilise.

L’effet de réchauffement a duré 400 000 ans, soit deux fois plus longtemps que le PETM. Pourquoi la reprise a-t-elle été si lente pendant cette période ?

Changements climatiques, concentrations de dioxyde de carbone et composition de l'argile au cours du MECO

Les graphiques montrent les changements du climat, des concentrations de dioxyde de carbone et de la composition de l’argile au cours du MECO. Crédit : Alexander Krause

À la recherche d’une réponse, Pogge von Strandmann et ses co-auteurs, dont le premier auteur Alex Krause, ont entrepris d’analyser des carbonates océaniques et des minéraux argileux vieux de 40 millions d’années pour comparer les résultats avec ceux de 56 millions d’années similaires. exemples anciens. . « Tout comme pendant la période PETM, il y a également eu une intensification de l’altération et de l’érosion dans la zone MECO.

Cependant, il y a 40 millions d’années, il y avait beaucoup moins de roches exposées à la surface de la Terre. Au lieu de cela, la terre était largement couverte de forêts tropicales cosmopolites dont les sols étaient en grande partie constitués de minéraux argileux. Contrairement aux roches, l’argile n’est pas affectée par les intempéries ; En fait, il s’agit en fait d’un produit des intempéries. « Malgré les températures élevées, le sol argileux largement répandu a empêché les roches d’être efficacement altérées, un processus connu sous le nom de protection des sols », a noté le géologue.

Améliorer les intempéries pour la protection du climat

Comment pouvons-nous utiliser ces connaissances dans le monde d’aujourd’hui ? « Nous étudions les climats anciens pour déterminer si et comment nous pouvons influencer positivement notre climat actuel. Une option pourrait être d’améliorer l’altération chimique des roches. Pour y parvenir, nous pouvons labourer des roches finement broyées dans nos champs », a déclaré Pogge von Strandmann. .

Les particules de roches à grains fins s’éroderont rapidement, se liant au dioxyde de carbone atmosphérique, permettant ainsi au climat de se rétablir. Les technologies à émissions négatives (NET) telles que celles impliquant l’absorption du CO2 font l’objet d’intenses recherches à travers le monde. Cependant, dans le même temps, si l’altération conduisait à la formation d’argile, les effets du processus seraient nettement moins efficaces, comme l’a découvert Pogge von Strandmann.

L’argile retient le calcium et le magnésium qui autrement atteindraient l’océan. Le dioxyde de carbone continuera de s’écouler dans les océans, mais il n’y sera plus lié et pourra s’échapper dans l’atmosphère. Dans ce cas, les intempéries n’auront aucun effet sur le climat.

Si les particules de roche étaient complètement dissoutes à la suite de l’altération, le concept d’altération renforcée deviendrait efficace à 100 %. Cependant, si tout le matériau altéré est converti en argile, cela annule complètement l’effet.

En fait, le résultat réel se situe probablement quelque part entre les deux extrêmes : alors qu’il y avait une érosion accrue des roches dans le PETM, de sorte que le climat est revenu à la normale plus rapidement, la formation d’argile était dominante pendant le MECO. La mesure dans laquelle la roche concassée est dissoute et la mesure dans laquelle elle est préservée sous forme d’argile dépendent d’une série de facteurs locaux, tels que les niveaux globaux préexistants d’argile et de roche. Par conséquent, afin de déterminer si l’altération renforcée est une méthode viable, il sera d’abord nécessaire de connaître la quantité d’argile formée au cours du processus d’altération à chaque emplacement potentiel.

Référence : « La clé de la formation d’argile améliorée pour maintenir un climat optimal de l’Éocène moyen » par Alexander J. Krauss, Abe Slog, Robin van der Ploeg, Timothy M. Linton et Philipp A.E. Pugh von Strandmann, 31 juillet 2023, Sciences naturelles de la terre.
est ce que je: 10.1038/s41561-023-01234-j

Des chercheurs de l’University College London et de l’Université d’Essex au Royaume-Uni, ainsi que de l’Université d’Utrecht aux Pays-Bas, ont également participé au projet.

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Les contractions cellulaires conduisent à la formation initiale des embryons humains

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Chez l’humain, le compactage des cellules embryonnaires constitue une étape cruciale dans le développement normal du fœtus. Quatre jours après la fécondation, les cellules se rapprochent pour donner à l'embryon sa forme initiale. Une compression défectueuse empêche la formation de la structure qui garantit l’implantation de l’embryon dans l’utérus. dans Technologie de procréation assistée (ART)Cette étape est soigneusement surveillée avant l’implantation de l’embryon.

Équipe de recherche multidisciplinaire1 Menés par des scientifiques de l'unité de génétique et biologie du développement de l'Institut Curie (CNRS/Inserm/Institut Curie) étudiant les mécanismes qui jouent un rôle dans ce phénomène encore méconnu, ils ont fait une découverte surprenante : le stress fœtal humain est provoqué par la contraction de cellules fœtales. cellules. Ainsi, les problèmes de pression sont dus à un défaut de contractilité de ces cellules, et non à un manque d’adhésion entre elles, comme on le supposait auparavant. Ce mécanisme a déjà été identifié chez les mouches, le poisson zèbre et la souris, mais il s'agit du premier du genre chez l'homme.

En améliorant notre compréhension des premiers stades du développement fœtal humain, l’équipe de recherche espère contribuer à améliorer le traitement antirétroviral, car environ un tiers des inséminations échouent aujourd’hui.2

Les résultats ont été obtenus en cartographiant les tensions superficielles des cellules embryonnaires humaines. Les scientifiques ont également testé les effets de l’inhibition de la contractilité et de l’adhésion cellulaire, et ont analysé la signature mécanique des cellules embryonnaires présentant une contractilité défectueuse.

Remarques: 1– Des scientifiques des entités suivantes ont également participé à l'étude : le Centre interdisciplinaire de recherche en biologie (CNRS/Collège de France/Inserm), le Département de biologie de la reproduction – CECOS (AP-HP), et l'Institut Cochin (CNRS). ) /Inserm/Université de la Ville de Paris).

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2–Source : Agence Biomédicale

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La mission XRISM de la NASA/JAXA capture des données sans précédent avec seulement 36 pixels

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La mission XRISM de la NASA/JAXA capture des données sans précédent avec seulement 36 pixels

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La structure carrée au centre de cette image montre le réseau de microcalorimètres de 6 x 6 pixels au cœur de Resolve, un instrument de XRISM (X-ray Imaging and Spectroscopy Mission). Le réseau mesure 0,2 pouces (5 mm) sur le côté. L’appareil produit un spectre de source de rayons X compris entre 400 et 12 000 MeV – jusqu’à 5 000 fois l’énergie de la lumière visible – avec des détails sans précédent. Crédit image : NASA/XRISM/Carolyn Kilburn

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La structure carrée au centre de cette image montre le réseau de microcalorimètres de 6 x 6 pixels au cœur de Resolve, un instrument de XRISM (X-ray Imaging and Spectroscopy Mission). Le réseau mesure 0,2 pouces (5 mm) sur le côté. L’appareil produit un spectre de source de rayons X compris entre 400 et 12 000 MeV – jusqu’à 5 000 fois l’énergie de la lumière visible – avec des détails sans précédent. Crédit image : NASA/XRISM/Caroline Kilburn

À une époque où les caméras des téléphones sont capables de prendre des instantanés avec des millions de pixels, un instrument du satellite XRISM (X-ray Imaging and Spectroscopy Mission) dirigé par le Japon prend des images scientifiques révolutionnaires en utilisant seulement 36 d'entre eux.

« Cela peut sembler impossible, mais c'est en réalité vrai », a déclaré Richard Kelly, chercheur principal américain pour XRISM au Goddard Space Flight Center de la NASA à Greenbelt, dans le Maryland. « Resolve nous donne un aperçu plus approfondi de la formation et du mouvement des objets émettant des rayons X à l'aide d'une technologie inventée et perfectionnée à Goddard au cours des dernières décennies. »

XRISM (prononcer « crise ») est dirigé par la JAXA (Japan Aerospace Exploration Agency) en collaboration avec la NASA, avec les contributions de l'ESA (Agence spatiale européenne). Il a été mis en orbite en septembre dernier et depuis, il scrute l'univers.

La mission détecte les rayons X « mous », qui ont des énergies jusqu'à 5 000 fois supérieures à la lumière visible. Il explorera les régions les plus chaudes de l’univers, les plus grandes structures et les objets ayant la plus forte gravité, tels que les trous noirs supermassifs au cœur des galaxies lointaines.

XRISM y parvient à l'aide d'un outil appelé Resolve.

« Resolve est plus qu'une simple caméra. Son détecteur mesure la température de chaque rayon X qui le frappe », a déclaré Brian Williams, scientifique du projet XRISM de la NASA à Goddard. « Nous appelons Resolve un microspectromètre car chacun de ses 36 pixels mesure de petites quantités de chaleur transmise par chaque rayon X entrant, nous permettant de voir les empreintes chimiques des éléments qui composent les sources avec des détails sans précédent. »

Pour y parvenir, l'ensemble du détecteur doit être refroidi à -459,58 degrés Fahrenheit (-273,1 degrés Celsius), juste au-dessus du zéro absolu.

Source : Centre de vol spatial Goddard de la NASA

L'outil est si précis qu'il peut détecter les mouvements d'objets au sein de la cible, fournissant ainsi une vue 3D efficace. Le gaz se dirigeant vers nous brille avec des énergies légèrement supérieures à la normale, tandis que le gaz s'éloignant de nous émet des énergies légèrement inférieures. Cela permettra par exemple aux scientifiques de mieux comprendre le flux de gaz chauds au sein des amas de galaxies et de suivre le mouvement de divers éléments dans les débris des explosions de supernova.

Resolve emmène les astronomes dans une nouvelle ère d’exploration cosmique, en utilisant seulement trente pixels.

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Récupération scientifique sur le télescope spatial Hubble après un problème de rotation

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Récupération scientifique sur le télescope spatial Hubble après un problème de rotation

Illustration du télescope spatial Hubble au-dessus de la Terre. Crédit image : ESA/Hubble (M. Kornmesser et LL Christensen)

Le 30 avril 2024, NASA Elle a annoncé qu'elle avait regagné l'agence Le télescope spatial Hubble Aux opérations scientifiques le 29 avril. Le vaisseau spatial est à nouveau sain et opérationnel grâce à ses trois gyroscopes. Tous les instruments de Hubble sont en ligne et le vaisseau spatial a repris ses observations scientifiques.

La NASA a commencé à travailler à la reprise des opérations scientifiques après que le télescope spatial Hubble soit entré en mode sans échec le 23 avril en raison d'un problème persistant de gyroscope. Les instruments de Hubble sont restés stables et le télescope était en bonne santé.

Le télescope passait automatiquement en mode sans échec lorsque l'un des trois gyroscopes donnait de fausses lectures. Les gyroscopes mesurent les taux de rotation du télescope et font partie du système qui détermine la direction vers laquelle pointe le télescope. En mode sans échec, les opérations scientifiques sont suspendues et le télescope attend de nouvelles directions depuis la Terre.

Dernier lancement de Hubble au-dessus de la Terre

Le télescope spatial Hubble vu depuis la navette spatiale Atlantis (STS-125) en mai 2009, lors du cinquième et dernier service de l'observatoire en orbite. Crédit : NASA

Ce gyroscope particulier a amené Hubble à passer en mode sans échec en novembre après avoir renvoyé des lectures erronées similaires. L’équipe travaille actuellement à identifier des solutions potentielles. Si nécessaire, le vaisseau spatial peut être reconfiguré Cela fonctionne avec un seul gyroscopeavec l'autre gyroscope restant en réserve.

Le vaisseau spatial disposait de six nouveaux gyroscopes qui ont été installés lors de la cinquième et dernière mission d'entretien de la navette spatiale en 2009. À ce jour, trois de ces gyroscopes sont toujours opérationnels, dont celui qui vient de basculer. Hubble utilise trois gyroscopes pour une efficacité maximale, mais peut continuer à effectuer des observations scientifiques en utilisant un seul gyroscope si nécessaire.

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La NASA s'attend à ce que Hubble continue à faire des découvertes révolutionnaires et à travailler avec d'autres observatoires, tels que le télescope spatial James Webb de l'agence, tout au long de cette décennie et peut-être au cours de la suivante.

Lancé en 1990, Hubble observe l'univers depuis plus de trois décennies et a récemment célébré son 34e anniversaire.

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