Connect with us

science

Battre le gel : jusqu'à 11,5 millions de dollars pour un contrôle écologique de la glace et de la neige

Published

on

Battre le gel : jusqu'à 11,5 millions de dollars pour un contrôle écologique de la glace et de la neige

S'inspirer du livre de la nature pourrait permettre aux humains d'atténuer les températures inférieures à zéro sans nuire à l'environnement

Sudip Sharma, chercheur postdoctoral en science et ingénierie des matériaux qui travaille dans le laboratoire d'Anish Tuteja, ajoute des gouttes d'eau dans une unité de refroidissement. Chaque goutte contiendra un mélange chimique différent qui peut modifier la température à laquelle l'eau gèle. Sharma et d'autres du laboratoire Tuteja espèrent que ces tests les aideront à trouver des produits de dégivrage plus respectueux de l'environnement. Crédit image : Marcin Szczepanski, Michigan Engineering.
Un élégant réseau de trous est percé dans une plaque métallique recouvrant un grillage gris.  L'écran est visible sous les fentes du panneau.  La pointe de la pipette en plastique dépose de petites billes d'eau dans plusieurs puits.
Sudip Sharma, chercheur postdoctoral en science et ingénierie des matériaux qui travaille dans le laboratoire d'Anish Tuteja, ajoute des gouttes d'eau à une unité de refroidissement conçue pour mesurer la température de congélation de l'eau. La plaque contient 96 puits, chacun pouvant contenir une goutte d'un mélange chimique unique qui fait geler l'eau à des températures plus chaudes ou plus froides que la normale. Au-dessus de chaque puits de la plaque se trouvent des lentilles de caméra individuelles qui permettent aux chercheurs de voir quand les gouttelettes gèlent à mesure que la température de l'enceinte baisse. À l’heure actuelle, Sharma doit traiter chaque échantillon manuellement, mais l’équipe travaille sur un moyen d’automatiser le processus afin de pouvoir tester rapidement des milliers d’échantillons. Crédit image : Marcin Szczepanski, Michigan Engineering.

De nouveaux matériaux non toxiques pourraient un jour protéger les panneaux solaires et les ailes d’avion de la glace, protéger les premiers intervenants des engelures et bien plus encore, grâce à un nouveau projet dirigé par l’Université du Michigan avec le financement de la Defense Advanced Research Projects Agency.

L’équipe de recherche étudiera les molécules biologiques que d’autres organismes utilisent pour survivre à des températures glaciales. Le projet est officiellement lancé cette semaine et inclut des chercheurs de Raytheon Technologies, de l'Université d'État du Dakota du Nord et de l'Université du Minnesota.

Les matériaux existants utilisés pour accomplir ces exploits présentent de sérieux inconvénients. Par exemple, les sels de voirie empêchent les trottoirs et les rues de geler, mais érodent également le béton et l'eau douce naturelle pénètre dans les eaux de ruissellement par ruissellement. Dommage pour la vie aquatique.

Pulvérisation d'aéronefs b Liquides de dégivrage Les vols hivernaux sont garantis sûrs, tout comme les produits chimiques contenus dans ces fluides. Toxique Ça peut aussi Pollution des cours d'eau. Une partie de ce que les chercheurs visent à réaliser grâce à ce projet de 11,5 millions de dollars n'a pas d'équivalent actuel, comme une lotion qui protège contre les engelures sans lourdes couches hivernales.

« Depuis sept ou huit ans, mon groupe fabrique des surfaces avec une très faible adhérence à la glace. Ces couches de déglaçage pourraient être très utiles pour un certain nombre d'applications telles que les éoliennes, les lignes électriques ou les ailes d'avion », a-t-il déclaré. Anish Tutejachercheur principal du projet et professeur de science et d'ingénierie des matériaux à l'Université du Michigan.

READ  Des fragments d'astéroïdes ramenés sur Terre pourraient fournir des preuves de l'origine de la vie
Une goutte d'eau tombe sur une grille grise, réfléchissante et transparente comme une bille de verre trouble.
Le coussin réfrigérant du laboratoire Tuteja repose sur un maillage fin recouvert d'une matière déperlante. Le revêtement permet à chaque cocktail chimique de rester sur la plateforme sous la forme d'une sphère presque parfaite, minimisant ainsi l'effet du matériau de la plateforme sur le point de congélation de la goutte. Crédit image : Derek Smith et Marcin Szczepanski, Michigan Engineering.

« Cependant, pour de nombreuses autres applications, il serait avantageux d'éliminer complètement la formation de glace. Empêcher la formation de glace pendant des heures dans des conditions glaciales a été très difficile jusqu'à présent. »

Le projet vise à trouver des molécules qui peuvent être utilisées pour manipuler la glace et la neige de plusieurs manières, notamment en modifiant la température à laquelle l'eau gèle, en augmentant et en diminuant la force d'adhérence de la glace aux surfaces, en modifiant la structure de la glace qui se forme et en décourageant ou en encourageant glaçage. Les cristaux poussent sur les surfaces.

Pour atteindre leurs objectifs, l’équipe de recherche s’inspire des plantes, des animaux et des microbes. De nombreux organismes produisent des molécules qui leur permettent de survivre au gel ou qui empêchent leur corps de geler. Grenouilles des boisPar exemple, des lipides antigels sont produits pour empêcher la glace d'endommager les membranes cellulaires lorsqu'elles gèlent pendant l'hiver.

Olsen place sa main sur un dynamomètre fixé à un bloc d'acier avec une tige métallique rétractable.  Le bloc est aligné avec l'extrémité du bloc de glace qui repose sur une surface métallique.  La tige pousse toute l’extrémité du marteau dans le bloc de glace.
Tyler Olson, doctorant en physique appliquée qui travaille dans le laboratoire d'Anish Tuteja, teste la force avec laquelle les morceaux de glace adhèrent aux couches conçues pour maintenir les surfaces libres de glace. Vous utilisez un marteau pour déplacer des blocs de glace sur la surface et mesurez la force nécessaire pour déplacer la glace à l'aide d'un dynamomètre. Grâce à ces types de tests, le laboratoire de Tuteja peut voir si ses nouvelles molécules bio-inspirées peuvent faciliter l'élimination de la glace des surfaces. Les meilleurs revêtements permettront de déplacer la glace avec peu d'effort. Crédit image : Marcin Szczepanski, Michigan Engineering.

D'autres organismes produisent des molécules « nucléatrices de glace » qui stimulent la formation de glace à des températures plus chaudes que la normale. Bactéries Fausses seringues Produit des protéines nucléaires de glace pour geler les feuilles des plantes. La glace aide à décomposer les cellules végétales afin que les bactéries puissent accéder aux nutriments qu'elles contiennent.

En créant ces molécules naturelles et en les mélangeant en laboratoire, les chercheurs espèrent trouver des alternatives moins toxiques et biodégradables aux produits chimiques utilisés aujourd'hui dans le dégivrage, ainsi que des cocktails moléculaires qui pourraient permettre des technologies entièrement nouvelles.

READ  Exploration des facteurs affectant la sensibilité des semi-conducteurs à oxyde amorphe aux impuretés induites de l'extérieur

« Si vous combinez les molécules dans les bonnes proportions, le point de congélation peut être abaissé davantage que ce que chaque molécule pourrait atteindre individuellement », a déclaré Tuteja.

Même si l’on part d’un petit sous-ensemble de molécules connues, le nombre de combinaisons et de rapports possibles peut devenir compliqué. L’équipe de recherche doit mesurer l’efficacité de plus de 5 000 molécules différentes de formation de glace et d’antigel au cours de la première année du projet. Ce nombre peut doubler ou tripler au fur et à mesure de l'avancement du projet.

Une grenouille tonnelier orange avec des rayures brunes et blanches s'ébattre sur une litière de feuilles mouchetées de glace.  Les yeux de la grenouille sont fermés et ses bras et ses jambes sont repliés rigidement sous son corps, presque comme si elle était morte.  Une couche transparente de glace recouvre la peau de la grenouille, mais de plus gros morceaux de glace blanche sont répartis sur le corps de la grenouille.
Les grenouilles des bois gèlent complètement chaque hiver, mais reprennent vie au printemps. Ils survivent aux températures glaciales en fabriquant des produits chimiques qui protègent leurs cellules des dommages causés par la glace et abaissent les températures auxquelles l'eau gèle. De telles molécules donneront aux Laboratoires Toteja un point de départ pour concevoir de nouveaux produits de dégivrage. Crédit image : Jean Storey, fourni par la National Science Foundation.

Pour étudier rapidement ces amas moléculaires, l’équipe prévoit de construire une plateforme automatisée permettant de déterminer les températures de congélation de jusqu’à 1 500 échantillons par jour. L’équipe espère limiter sa recherche aux 30 molécules candidates les plus prometteuses pour des études plus approfondies d’ici la fin de leur première année.

Au cours de la deuxième année du projet, l'équipe testera la sécurité et la toxicité de chaque molécule candidate ainsi que son efficacité à plus grande échelle et sous plusieurs formes, telles que des liquides, des crèmes et des revêtements.

Non seulement ces expériences aideront les chercheurs à trouver les meilleurs mélanges d’antigivrage et de formation de glace, mais le vaste ensemble de données aidera également à révéler comment les différentes molécules formant de la glace et les inhibiteurs de glace font leur travail.

« Une fois que nous aurons commencé à collecter beaucoup de données sur le fonctionnement de ces molécules, nous travaillerons avec des experts en apprentissage automatique qui seront en mesure d'identifier quelles parties de la molécule peuvent être modifiées pour améliorer encore leurs performances », a déclaré Tuteja.

READ  Les chercheurs affirment que le matériau a des applications prometteuses, telles que l'électronique de pointe et les batteries haute capacité. Drapeau quotidien
Continue Reading
Click to comment

Leave a Reply

Votre adresse e-mail ne sera pas publiée. Les champs obligatoires sont indiqués avec *

science

Supraconductivité à haute température : exploration du couplage électron-phonon en quadrature

Published

on

Supraconductivité à haute température : exploration du couplage électron-phonon en quadrature

Cet article a été révisé selon Science Processus d’édition
Et Stratégies.
Éditeurs Les fonctionnalités suivantes ont été mises en avant tout en garantissant la crédibilité du contenu :

Vérification des faits

Publication évaluée par des pairs

source fiable

Relecture


Une image conceptuelle de la formation des pôles quantiques. Les boules bleues représentent les ions chargés positivement dans le réseau matériel et les deux points rouges représentent les paires de Cooper. Crédit : Pavel A. Volkov.

× Fermer


Une image conceptuelle de la formation des pôles quantiques. Les boules bleues représentent les ions chargés positivement dans le réseau matériel et les deux points rouges représentent les paires de Cooper. Crédit : Pavel A. Volkov.

Nouvelle étude publié dans Lettres d’examen physique (PRL) explore le potentiel du couplage électron-phonon en quadrature pour améliorer la supraconductivité grâce à la formation de dipôles quantiques.

Le couplage électron-phonon est l’interaction entre les électrons et les vibrations dans un réseau appelé phonons. Cette interaction est cruciale pour la supraconductivité (conductivité électrique sans résistance) de certains matériaux car elle facilite la formation de paires de Cooper.

Les paires de Cooper sont des paires d’électrons liés entre eux via des interactions attractives. Lorsque ces paires de Cooper se condensent dans un état cohérent, nous obtenons des propriétés supraconductrices.

Le couplage électron-phonon peut être classé en fonction de sa dépendance au déplacement du phonon, c’est-à-dire la quantité de vibration du réseau. Le cas le plus courant est celui où la densité électronique est couplée linéairement aux déplacements du réseau, provoquant une distorsion du réseau pour entourer chaque électron.

Les chercheurs voulaient étudier si la supraconductivité des matériaux présentant un couplage quadratique pouvait être améliorée lorsque l’énergie d’interaction est proportionnelle au carré du décalage des phonons.

Phys.org s’est entretenu avec les co-auteurs de l’étude, Zhaoyu Han, Ph.D. Candidat à l’Université de Stanford et Dr Pavel Volkov, professeur adjoint au Département de physique de l’Université du Connecticut.

Parlant de sa motivation derrière la poursuite de ces recherches, Hahn a déclaré : « L’un de mes rêves a été d’identifier et de proposer de nouveaux mécanismes qui pourraient aider à atteindre la supraconductivité à haute température. »

« La supraconductivité du titanate de strontium dopé a été découverte il y a plus de 50 ans, mais son mécanisme reste une question ouverte, les mécanismes classiques étant improbables. C’est pourquoi j’ai commencé à rechercher des mécanismes alternatifs de couplage électron-phonon », a déclaré le Dr Volkov.

Le couplage linéaire et ses défis pour la supraconductivité

Comme mentionné précédemment, le couplage peut être classé comme linéaire ou quadratique.

Le couplage linéaire fait référence au scénario dans lequel le couplage est proportionnel au déplacement des phonons. En revanche, le couplage quadratique dépend du carré du décalage des phonons.

Ils peuvent être identifiés grâce à l’étude de la symétrie de la matière, aux observations expérimentales et aux cadres théoriques. Cependant, leurs effets sur la supraconductivité semblent très différents.

Le couplage linéaire, qui apparaît dans la plupart des matériaux supraconducteurs, est largement étudié en raison de sa prévalence dans de nombreux matériaux et de son cadre théorique.

Cependant, les supraconducteurs conventionnels dotés d’un couplage électron-phonon linéaire sont confrontés à des limites. Ces matériaux ont une faible température critique, qui est la température en dessous de laquelle un matériau peut présenter une supraconductivité.

« Les températures critiques de ces supraconducteurs sont généralement inférieures à 30 Kelvin ou -243,15 degrés Celsius. Cela est dû en partie au fait que l’énergie de liaison et l’énergie cinétique de la paire Cooper sont considérablement supprimées dans les régimes de couplage faible et fort, respectivement », a expliqué Hahn.

Dans le cas d’un couplage faible, les interactions électron-phonon sont faibles en raison de la faible énergie de liaison. En couplage fort, les interactions sont plus fortes, conduisant à une augmentation de la masse effective des paires de Cooper, ce qui conduit à la suppression de la supraconductivité.

Cependant, la suppression entrave tout effort visant à améliorer les températures critiques dans de tels matériaux en augmentant simplement la force de couplage, encourageant les chercheurs à explorer des matériaux dotés d’un couplage électron-phonon quadratique, qui n’est pas bien compris.

Modèle Holstein et pôles quantiques

Le modèle Holstein est un cadre théorique utilisé pour décrire l’interaction entre les électrons et les phonons. Il a déjà été utilisé pour étudier la physique générale du couplage linéaire électron-phonon.

Les chercheurs ont étendu le modèle Holstein pour inclure le couplage électron-phonon en quadrature dans leur étude.

Le modèle Holstein aide à calculer des quantités telles que l’énergie de liaison des paires de Cooper et la température critique des supraconducteurs.

Dans les matériaux conventionnels, la liaison des électrons médiée par les phonons conduit à la formation de paires de Cooper.

L’interaction est linéaire, ce qui signifie que la force de couplage augmente avec l’amplitude des vibrations du réseau. Cette interaction peut être comprise à l’aide des principes de la physique classique et est bien étayée par des observations expérimentales telles que les effets isotopiques.

Dans le cas d’une conjonction quadratique, la situation est complètement différente. En étendant le modèle Holstein pour inclure la dépendance du second ordre du couplage au déplacement des phonons, les chercheurs ont pris en compte les fluctuations quantiques (mouvement aléatoire) des phonons et leur énergie du point zéro (l’énergie des phonons à 0 K ).

Les électrons interagissent avec les fluctuations quantiques des phonons, formant un « dipôle quantique ». Contrairement au couplage linéaire, l’origine des interactions attractives est la mécanique quantique pure.

La supraconductivité est dans la limite du couplage faible et fort

Les chercheurs ont découvert que lorsque l’interaction électron-phonon est faible, le mécanisme par lequel les électrons s’apparient pour former des paires de Cooper n’est pas efficace, comme dans le cas linéaire. Il en résulte une température critique plus basse qui peut être affectée par la masse des ions (effet isotopique), mais d’une manière différente que dans le cas linéaire.

En d’autres termes, la (basse) température critique d’une substance peut changer considérablement selon les différentes masses atomiques.

En revanche, lorsque les interactions électron-phonon sont fortes, nous obtenons la formation de dipôles quantiques, qui peuvent devenir supraconducteurs à une température déterminée par leur masse effective et leur densité.

En dessous de la température critique, les condensateurs bipolaires quantiques peuvent se déplacer librement sans perturber le cristal. Plus de mouvement conduit à un état supraconducteur, plus stable et ayant une température critique plus élevée. Contrairement au mécanisme linéaire, la masse dipolaire quantique n’est que légèrement améliorée par le couplage, ce qui permet des températures critiques plus élevées.

« Notre travail montre que ce mécanisme permet des températures de transition plus élevées, au moins pour un couplage fort. Ce qui est également positif, c’est que ce mécanisme ne nécessite aucune condition préalable particulière pour être efficace, et il existe des conditions tout à fait réalistes dans lesquelles il sera dominant », a-t-il déclaré. expliqué. Dr Volkov.

« Sur la base des constantes physiques fondamentales liées aux solides, une estimation optimiste de la température critique pouvant être atteinte par ce mécanisme pourrait être de l’ordre de 100 K », a prédit Hahn.

Travail futur

« Une implication possible, tout d’abord, serait une augmentation de la température de transition de la supraconductivité. La supraconductivité dépend également de manière sensible des propriétés des électrons ; par conséquent, pour obtenir un couplage fort, nous proposons l’utilisation de super-réseaux spécialement conçus pour les électrons. » Le Dr Volkov a expliqué.

Les chercheurs affirment que la prochaine étape, en théorie, consisterait à trouver le régime optimal de force de couplage pour la supraconductivité. Les chercheurs espèrent également que les expérimentateurs exploreront les matériaux de super-réseau présentant de grands couplages électron-phonon quadratiques.

« Expérimentalement, la création de super-réseaux via la structuration ou l’utilisation d’interfaces entre des matériaux torsadés pourrait être une voie prometteuse pour atteindre le type de supraconductivité auquel nous nous attendons », a déclaré le Dr Volkov.

Hahn a également noté qu ‘ »il est important d’identifier les matériaux présentant de grands couplages électron-phonon quadratiques grâce à des calculs préliminaires, car cela n’a pas été systématiquement exploré ».

Plus d’information:
Zhaoyu Han et al., Supraconductivité dipolaire quantique à partir du couplage électron-phonon en quadrature, Lettres d’examen physique (2024). est ce que je: 10.1103/PhysRevLett.132.226001. sur arXiv: DOI : 10.48550/arxiv.2312.03844

Informations sur les magazines :
Lettres d’examen physique


arXiv


READ  Inhiber la croissance du cancer grâce aux protéines
Continue Reading

science

L’ESA fait le premier pas pour modifier ses politiques de géo-retour

Published

on

L’ESA fait le premier pas pour modifier ses politiques de géo-retour

WASHINGTON – Les États membres de l’Agence spatiale européenne ont pris des mesures pour ajuster leurs politiques de longue date qui attribuent des contrats pour les programmes de l’agence en fonction de l’importance de la contribution financière de chaque pays.

Lors d’une conférence de presse le 19 juin à l’issue d’une réunion du conseil d’administration de l’ESA, les responsables de l’agence ont déclaré que les membres avaient approuvé la « première étape » des changements apportés aux politiques de géoretour, ou géoretours, pour ses programmes. Dans le cadre du retour géographique, les fonds fournis par les États membres pour les programmes de l’ESA sont restitués sous forme de contrats aux entreprises de ces pays.

« Cela montre que l’ESA évolue vers de nouvelles conditions », a déclaré Josef Aschbacher, directeur général de l’ESA, lors de la conférence de presse.

Certains pays européens et membres de l’ESA ont critiqué le géoretour, arguant qu’il crée des inefficacités en attribuant des contrats sur la base des pays qui ont contribué aux programmes et pour quels montants, plutôt que sur la base du meilleur fournisseur. Ils affirment que cela entraîne des retards et une augmentation des coûts.

Cependant, d’autres ont averti que l’élimination du retour géographique pourrait nuire aux programmes de l’ESA en réduisant les incitations dont disposent les pays pour contribuer à ces programmes. Sans garantir que leurs entreprises reçoivent des contrats proportionnés au montant de leur contribution, les pays peuvent être réticents à fournir un financement.

La décision constitue un petit pas vers une modification des règles de retour géographique. « Nous avons présenté une décision visant à accroître la flexibilité dans la mise en œuvre des géoretours à l’ESA, mais également à simplifier le processus », a déclaré Geraldine Nga, directrice marketing de l’ESA.

READ  Exploration des facteurs affectant la sensibilité des semi-conducteurs à oxyde amorphe aux impuretés induites de l'extérieur

« Cela est vu comme une première étape dans une évolution plus générale de la politique industrielle, prenant en compte un contexte spatial totalement nouveau, qui nécessite une plus grande agilité et rapidité de prise de décision de la part de l’ESA tout en maintenant le principe de retour géographique, indispensable pour l’ESA », a-t-elle déclaré, « et nous a permis de construire une chaîne d’approvisionnement très solide en Europe ».

Les responsables de l’ESA n’ont pas expliqué les changements spécifiques au géoretour approuvés par le conseil dans la résolution, mais Aschbacher a suggéré qu’ils s’appuieraient sur une proposition faite il y a plusieurs années selon laquelle l’ESA organiserait un concours pour un programme, choisirait le soumissionnaire gagnant et chercherait ensuite un financement auprès de États membres. .

« C’est quelque chose que nous aimerions maintenant mettre en pratique sur quelques exemples », a-t-il déclaré. La nouvelle politique démarrera dans des programmes pilotes que l’ESA n’a pas encore choisis. « Nous n’avons pas encore identifié les bonnes personnes, mais je suis sûr que nous avons de bons candidats en tête. »

Les membres de l’ESA ont approuvé la décision après une discussion « intensive », a déclaré Aschbacher. Les ajustements au retour géographique ne sont qu’un élément des changements proposés par le Comité de la politique industrielle, mais il n’a fait aucune mention d’autres propositions de ce comité.

« Il existe une ouverture parmi nos États membres pour procéder à de réels ajustements et voir ce qui est le mieux pour une industrie compétitive en Europe », a-t-il déclaré. « Cependant, certains États membres ont déclaré que c’était une bonne chose. Nous avons fait des progrès très importants sur cette étape, mais nous devrions peut-être l’utiliser comme point de départ pour de nouveaux développements et de nouvelles discussions. »

READ  Des cristaux en temps réel se trouvent à l'intérieur de l'ensemble de jouets TwistedSifter

Continue Reading

science

L’homme et le changement climatique ont conduit à l’extinction du rhinocéros laineux les sciences

Published

on

C’est ce que l’armée appelle une manœuvre d’encerclement. Après 2,5 millions d’années de prospérité à travers l’Eurasie, le rhinocéros laineux a émergé (Coelodonta antique) Ils se retirèrent de plus en plus à l’est et au nord en fuyant le climat défavorable. Cette espèce a ensuite été anéantie par les Néandertaliens et les humains modernes. Finalement, lorsque la période glaciaire est passée et que la planète est entrée dans l’ère actuelle, il n’en restait que quelques-uns dans l’extrême nord-est de la Sibérie. Ils ne pouvaient pas traverser le détroit de Béring vers l’Amérique ; Ils ont disparu plus tôt. Aujourd’hui, la modélisation de ce déclin permet de répartir les responsabilités : les fluctuations climatiques ont créé le lit de mort, et la chasse humaine a mis le clou dans le cercueil. Les auteurs de la nouvelle étude estiment que quatre des cinq espèces de rhinocéros restantes sont également sur la même voie vers l’extinction. Mais ils ont plusieurs issues.

L’extinction de la plupart de la mégafaune du Pléistocène supérieur (une catégorie qui fait vaguement référence aux animaux pesant plus de 1 000 kilogrammes) est l’un des plus grands mystères pour les paléontologues. Ce groupe comprend jusqu’à 65 espèces qui existaient bien avant le début de la dernière période glaciaire (il y a environ 126 000 ans), telles que les mammouths, les glyptodontes, les mastodontes, les rhinocéros laineux et les ours des cavernes. Ils étaient encore sur Terre lorsque les humains modernes ont commencé leur expansion depuis l’Afrique pour atteindre l’Europe occidentale il y a environ 55 000 ans. Pendant des milliers d’années, les Néandertaliens, Homo Le sage Et de nombreuses grandes espèces – à la fois d’énormes herbivores et carnivores qui feraient ressembler un lion à un gros chat – vivent ensemble. Mais à la fin de cette période, qui a culminé avec la fin de la période glaciaire il y a environ 12 000 ans, laissant la place à l’époque chaude de l’Holocène, les espèces restantes de grands animaux pouvaient être comptées sur les doigts d’une main. Aujourd’hui, à l’exception des bisons d’Europe et d’Amérique, seuls les hippopotames, les éléphants et les rhinocéros subsistent en Afrique, tandis que d’autres espèces de ces deux derniers vivent en Asie du Sud. L’étude du rhinocéros laineux pourrait aider à déterminer ce qui est arrivé aux espèces disparues et ce qui attend les espèces restantes.

READ  Les chercheurs affirment que le matériau a des applications prometteuses, telles que l'électronique de pointe et les batteries haute capacité. Drapeau quotidien

Des chercheurs de plusieurs universités européennes, australiennes et chinoises ont compilé des centaines de références à des restes de rhinocéros laineux (soit dans les archives fossiles, sous forme d’os, ou dans leur ADN ancien) datant des 52 000 dernières années et les ont introduites dans un modèle de simulation, qui incluait également l’évolution du climat en Eurasie (cette espèce peut être trouvée de la péninsule ibérique jusqu’à la limite orientale de l’Asie). Cette approche de modélisation a également pris en compte la présence des Néandertaliens dans les archives fossiles et l’occupation progressive des terres par l’homme moderne. La datation et la localisation de chaque enregistrement ont permis aux chercheurs de créer une carte dynamique de l’évolution de la répartition du rhinocéros laineux au fil du temps. La carte et l’ensemble de l’ouvrage, Publié dans la revue scientifique Avec des gensIl s’avère que le changement climatique ne les a pas anéantis, comme le prétendent les Sauriens. Ni les différentes espèces humaines, comme le prétendent les Troyens. C’était une combinaison des deux facteurs.

« Nous lui avons donné un coup de grâce, mais c’était déjà une espèce très malade et elle est entrée dans une dynamique négative récessive, principalement due au changement climatique », explique David Noges, professeur à l’Université de Copenhague (Danemark) et auteur de l’ouvrage. étude. Co-auteur de l’étude. Lorsque les humains modernes sont arrivés et se sont étendus à travers l’Eurasie au milieu du Pléistocène, ils ont incorporé de grands herbivores tels que les mammouths ou les rhinocéros laineux dans leur alimentation. Mais les archives fossiles ne révèlent un déclin significatif du nombre d’animaux que plusieurs milliers d’années plus tard. « Nous découvrons des différences à mesure que la planète se dirige vers le maximum de glace », ajoute-t-il.

La dernière période glaciaire, appelée glaciation chaude, a connu son pic de froid il y a entre 26 000 et 20 000 ans, lorsque la glace de l’hémisphère nord couvrait jusqu’à la limite supérieure de ce qui est aujourd’hui les États-Unis et l’Allemagne. Au sud, il y avait des centaines de kilomètres de pergélisol. « Ce qui est arrivé aux écosystèmes, c’est que la productivité des plantes s’est effondrée. Cela signifie que les herbivores avaient moins de nourriture », explique Noges.

READ  Des cristaux en temps réel se trouvent à l'intérieur de l'ensemble de jouets TwistedSifter

Le cercueil était prêt. Le rhinocéros laineux a commencé à disparaître d’Europe et de presque toute la Sibérie, l’espèce étant limitée à la bande sud de la Sibérie, au plateau tibétain et, plus au nord, à la Béringie. Selon les archives fossiles, les rhinocéros sont également devenus une partie plus importante de l’alimentation des humains modernes, qui, en plus des lances, ont commencé à utiliser des flèches et d’autres projectiles comme armes de chasse. « Cela a montré qu’il y a 30 000 ans, une combinaison de températures froides et d’une chasse humaine réduite et soutenue a réduit la répartition du rhinocéros laineux vers le sud, piégeant des habitats isolés et se dégradant rapidement à la fin de la dernière période glaciaire. » Damien Fordham, de l’Université d’Adélaïde et auteur principal de l’étude, a déclaré : Dans un communiqué de presse.

Mais le clou du cercueil a été le passage à des climats plus chauds. Après le maximum glaciaire, un lent réchauffement commence pendant environ 10 000 ans. Les calottes glaciaires reculent, libérant de vastes zones qui étaient à nouveau disponibles pour les grands herbivores. « À mesure que la Terre fondait et que les températures augmentaient, les populations de rhinocéros laineux étaient incapables de coloniser de nouveaux habitats importants qui s’ouvraient dans le nord de l’Eurasie, ce qui les déstabilisait et s’effondrait, conduisant à leur extinction », a déclaré Fordham.

Les chercheurs admettent qu’ils ne savent pas exactement ce qui s’est passé, mais le rhinocéros laineux n’apparaît plus dans les archives fossiles de la plupart des terres qu’il occupait autrefois. Ils utilisent la théorie des systèmes écologiques pour expliquer ce déclin : les populations restantes se trouvaient dans un habitat fragmenté et isolé. D’après ce que l’on sait des rhinocéros modernes, leurs déplacements sont très limités et, avec la fragmentation, il y a moins d’échanges génétiques entre les groupes, ce qui peut réduire leur capacité à s’adapter aux changements environnementaux. À chaque génération, il y avait moins de rhinocéros à cause de la chasse.

READ  La rhéophyte Osmunda lancea (Osmundaceae) montre une grande flexibilité dans les pédoncules

Les derniers rhinocéros laineux ont survécu, comme les mammouths, à l’extrême nord-est, du côté asiatique du détroit de Béring. Pendant le maximum glaciaire, la Béringie est restée relativement libre de glace et est devenue un refuge climatique. Mais cette espèce était condamnée. Les derniers spécimens de rhinocéros laineux ont disparu il y a un peu plus de 9 000 ans.

« Les extinctions ne sont pas l’extinction du dernier individu. Ces choses ne sont pas un événement, mais un processus », souligne Nogues. « Il existe différentes routes qui mènent à l’extinction. Il n’y en a pas qu’un seul, mais ce que nous savons, c’est que ce qui a conduit à l’extinction du rhinocéros laineux est ce dont toutes les autres espèces de rhinocéros survivent, avec les mêmes processus : fragmentation de l’habitat, chasse et incapacité des groupes à communiquer. … »

Cela arrive aux rhinocéros noirs et aux trois espèces de rhinocéros asiatiques. La sous-espèce blanche du nord est presque éteinte, avec seulement deux spécimens restant en captivité. Mais Nogues estime que cette fois, contrairement au passé, l’homme est conscient de sa responsabilité et de sa capacité à offrir une alternative à l’extinction : « Il existe une espèce, le rhinocéros blanc, dont la population dans le sud était à peine de 100 animaux il y a un siècle. ; Il ya un siècle. » Il existe désormais plus de 18 000 échantillons. C’est l’un des exemples classiques selon lesquels lorsque l’on combine l’argent, le désir, les ressources, les moyens et les décisions politiques, on peut restaurer le monde naturel.

S’abonner à Notre newsletter hebdomadaire Pour plus de couverture médiatique en anglais de EL PAÍS USA Edition

Continue Reading

Trending

Copyright © 2023