Aujourd’hui, les calottes glaciaires couvrent à peu près la taille de l’Amérique du Sud. Bien que cela ne représente qu’environ trois pour cent de la surface de la Terre, ils jouent, comme la banquise arctique, un rôle majeur pour le climat. Afin d’étudier les calottes glaciaires et leurs interactions avec le climat, nous développons un modèle climatique dans lequel la taille des calottes glaciaires change au fil du temps. Ces changements et interactions ne sont pas encore correctement représentés dans les modèles climatiques conventionnels.
L’étendue variable des calottes glaciaires n’a pas encore été correctement représentée dans les modèles climatiques conventionnels.
Texte : Marie -Luise Kapsch & Clemens Schannanwell / Max Planck Institute for Meteorology
Au cours des dernières décennies, les calottes glaciaires du Groenland et de l’Antarctique ont considérablement diminué et les projections scientifiques indiquent un recul croissant à l’avenir. Les calottes glaciaires se forment sur Terre dans les zones qui reçoivent suffisamment de neige, qui s’accumulent et forment de la glace avec le temps en raison de la pression. Elle est donc créée différemment de la glace de mer, dont on parle souvent dans le public, et est formée par le gel de l’eau de mer. La majeure partie de la calotte glaciaire étant terrestre, la fonte des calottes glaciaires entraîne une élévation du niveau de la mer, contrairement à la fonte de la banquise. En fonction de la quantité d’émissions de gaz à effet de serre et de la fonte de la calotte glaciaire qui l’accompagne, le niveau de la mer devrait augmenter de 0,3 à 1,1 mètre jusqu’à la fin de ce siècle. Cela a non seulement des implications climatiques, mais aussi des implications sociales et économiques, car environ 267 millions de personnes dans le monde vivent dans des zones à moins de 1 mètre au-dessus du niveau de la mer.
Au cours des dernières périodes, les calottes glaciaires ont été soumises à de fortes variations météorologiques. Par exemple, il y a 21 000 ans, la température moyenne mondiale était inférieure d’environ cinq degrés Celsius et le niveau de la mer était inférieur d’environ 120 mètres à ce qu’il est aujourd’hui. De grandes calottes glaciaires couvraient le Groenland, l’Antarctique et certaines parties de l’Amérique du Nord et de l’Eurasie, soit près de huit pour cent de la surface de la Terre. Il y a environ 19 000 ans, les températures ont commencé à augmenter et une grande partie des calottes glaciaires a disparu. Cette transition est appelée post-dissolution. Aujourd’hui, il ne reste que les deux calottes glaciaires du Groenland et de l’Antarctique. Afin de mieux comprendre ces changements climatiques et les interactions entre les calottes glaciaires et le climat, nous effectuons des simulations à long terme à l’aide d’un modèle climatique nouvellement développé. En utilisant ce modèle, nous voulons également tirer des conclusions sur l’évolution future du climat.
De petites différences ont un effet puissant sur le climat
L’un des objectifs de notre travail a été de mieux comprendre l’impact de l’incertitude concernant l’étendue et la hauteur des calottes glaciaires sur le climat. Pour ce faire, nous avons simulé la décroissance récente avec différentes reconstructions de calotte glaciaire comme conditions aux limites. Les reconstructions sont obtenues en analysant les vestiges géologiques d’anciennes calottes glaciaires, qui sont cependant incomplètes tant dans le temps que dans l’espace. Cela conduit à différentes reconstructions, qui varient considérablement dans la hauteur et l’étendue de la calotte glaciaire. Les calculs de notre modèle montrent que même de petites différences dans ces propriétés ont une forte influence sur le climat. Les variations affectent à la fois le climat au cours de la dernière période glaciaire et le moment et l’ampleur des fluctuations brusques du climat au cours de la dernière fonte dans l’hémisphère nord. La principale raison en est que la montée de la calotte glaciaire et l’ajout d’eau de fonte rejetée dans l’océan par le déplacement des calottes glaciaires affectent l’atmosphère et la circulation océanique. Ceux-ci régulent à leur tour la quantité de chaleur transférée des régions subtropicales vers l’océan Atlantique Nord et déterminent ainsi le climat dans les régions voisines, comme l’Europe.
Flux glaciaire continu après le point de basculement
Extension simulée de la calotte glaciaire de l’hémisphère nord au dernier maximum glaciaire (LGM – ~ 21 000 BP ; à gauche) et ~ 1 850 (à droite). La figure montre la vitesse de la glace et la production primaire par photosynthèse, ainsi que l’apport d’eau de fonte des icebergs à l’océan. Au cours du LGM, l’événement Heinrich peut être observé dans la calotte glaciaire de l’est de l’Amérique du Nord, qui se caractérise par une vitesse accrue de la glace et une augmentation de l’apport d’eau de fonte par les icebergs océaniques. Extension simulée de la calotte glaciaire de l’hémisphère nord au dernier maximum glaciaire (LGM – ~ 21 000 BP ; à gauche) et ~ 1 850 (à droite). La figure montre la vitesse de la glace et la production primaire par photosynthèse, ainsi que l’apport d’eau de fonte des icebergs à l’océan. Au cours du LGM, l’événement Heinrich peut être observé dans la calotte glaciaire de l’est de l’Amérique du Nord, qui se caractérise par une vitesse accrue de la glace et une augmentation de l’apport d’eau de fonte par les icebergs océaniques.
Extension simulée de la calotte glaciaire de l’hémisphère nord au dernier maximum glaciaire (LGM – ~ 21 000 BP ; à gauche) et ~ 1 850 (à droite). La figure montre la vitesse de la glace et la production primaire par photosynthèse, ainsi que l’apport d’eau de fonte des icebergs à l’océan.
Au cours du LGM, l’événement Heinrich peut être observé dans la calotte glaciaire de l’est de l’Amérique du Nord, qui se caractérise par une vitesse accrue de la glace et une augmentation de l’apport d’eau de fonte par les icebergs océaniques. Extension simulée de la calotte glaciaire de l’hémisphère nord au dernier maximum glaciaire (LGM – ~ 21 000 BP ; à gauche) et ~ 1 850 (à droite). La figure montre la vitesse de la glace et la production primaire par photosynthèse, ainsi que l’apport d’eau de fonte des icebergs à l’océan.
Au cours du LGM, l’événement Heinrich peut être observé dans la calotte glaciaire de l’est de l’Amérique du Nord, qui se caractérise par une vitesse accrue de la glace et une augmentation de l’apport d’eau de fonte par les icebergs océaniques.
Changements majeurs dans les calottes glaciaires Il a également affecté à plusieurs reprises le climat entre 60 000 et 25 000 ans, ce que l’on appelle la phase isotopique marine 3. Cette phase était caractérisée par de fortes fluctuations périodiques de température dans l’hémisphère nord. De plus, des instabilités périodiques des calottes glaciaires se sont produites, appelées événements Heinrich, du nom de leur découvreur allemand. Lors de l’événement Heinrich, de grandes quantités d’icebergs ont été déchargées de la calotte glaciaire nord-américaine. Ces icebergs sont entrés dans l’océan, où, entre autres, ils ont affecté la circulation océanique et ont entraîné un refroidissement important à travers l’Atlantique Nord. Les mécanismes exacts conduisant à ces événements restent flous.
Nous avons effectué des simulations pour comprendre comment différentes conditions météorologiques affectent le moment de l’événement Heinrich. Dans nos simulations, les événements de Heinrich se produisent fréquemment dans différentes régions de la calotte glaciaire nord-américaine, mais diffèrent selon les régions dans leur dynamique. Nous avons également constaté qu’un climat plus chaud conduit souvent à franchir un seuil critique, ou point de basculement, où les événements de Heinrich peuvent ne plus se produire et à la place une glaciation continue se développe. Une telle transition pourrait élever le niveau de la mer de plusieurs mètres et démontre que les points de basculement passés peuvent avoir modifié l’évolution à long terme du climat.
Nos études soulignent l’importance des calottes glaciaires pour l’évolution du climat à court et à long terme. Ils montrent à quel point il est important de tenir compte de l’évolution des calottes glaciaires pour simuler les modèles passés et futurs. Dans les travaux futurs, nous souhaitons identifier les points de basculement du système climatique causés par les modifications de la calotte glaciaire susceptibles de modifier l’évolution climatique à long terme. Il s’agit notamment des changements dans le courant-jet, la circulation de retournement de l’Atlantique (AMOC), qui comprend le Gulf Stream, et Réactions de glace albédo. Ce dernier fait référence à la glace qui réfléchit plus le rayonnement solaire que la végétation, et par conséquent, la Terre se réchauffe moins dans les régions couvertes de glace. Notre système de modèles nous permet de comprendre et d’étudier pleinement ces processus et les rétroactions entre les calottes glaciaires et le climat.
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Inspirés par les travaux de l’écrivain de science-fiction Liu Cixin, des scientifiques chinois ont révélé des détails jusqu’alors inconnus sur le système à triple étoile, qui est similaire au système à triple étoile fictif décrit dans le roman à succès de Liu. Le problème des trois corps.
Le roman, qui a lancé la renaissance de la science-fiction chinoise, aborde une question presque insurmontable qui interpelle les chercheurs depuis des années : comment prédire le mouvement de trois corps célestes les uns par rapport aux autres. Beaucoup disent que cela est impossible, car lorsqu’un système implique plus de deux corps, il a tendance à devenir rapidement chaotique.
Des scientifiques de trois universités chinoises ont mené une étude sur un système d’étoiles triples du monde réel appelé GW Orionis, situé à environ 1 300 années-lumière de la Terre, en utilisant les données d’observation de la NASA pour suivre les changements dans la luminosité des étoiles.
Cette recherche fournit des informations précieuses sur la géométrie et l’évolution des systèmes à trois étoiles, a déclaré le chercheur principal Tian Haijun. Ces résultats, publiés dans la revue à comité de lecture Science Chine Physique, Mécanique et Astronomieprésente un intérêt particulier en raison de la complexité et de l’imprévisibilité des interactions entre plusieurs étoiles.
Tian a expliqué qu’un système multi-étoiles se forme lorsque des nuages massifs s’effondrent sous l’effet de la gravité, donnant naissance à deux étoiles ou plus.
« Leurs mouvements et interactions peuvent devenir si complexes que si la vie avait existé là-bas, elle aurait pu être détruite et renaître plusieurs fois », explique Tian. Dire Journal du matin de Chine du Sud.
Les chercheurs ont découvert que plusieurs étoiles de ce système tournent à une vitesse relativement élevée, avec une période de rotation d’environ deux à trois jours.
« Des rotations aussi rapides sont typiques des très jeunes étoiles et diffèrent de notre Soleil, qui tourne tous les 25 jours. » dit Tian.
Étonnamment, les systèmes à étoiles multiples constituent en réalité la norme dans notre univers, alors que les systèmes solaires à une seule étoile comme le nôtre constituent l’anomalie. La plupart des étoiles de l’univers sont accompagnées d’au moins un partenaire.
« Bien que de tels systèmes soient difficiles à observer, nous prévoyons d’utiliser des télescopes plus avancés, notamment le prochain télescope de la Station spatiale chinoise (CSST), pour mieux comprendre comment ils se forment et se comportent. »
Une fois qu’il sera prêt à fonctionner en orbite terrestre basse, Tian et ses collègues chercheurs prévoient d’utiliser le CSST, équipé d’un spectromètre de champ intégré à haute résolution, pour effectuer des mesures plus précises.
Image : L’extension N de METTL8-Iso1 est critique pour la biogenèse de m3C32 tandis que METTL8-Iso4 est inactif dans l’activité de modification de m3C32 en raison de l’absence de l’extension N. METTL8-Iso1 a montré une spécificité de substrat d’ARNt pratique pour la modification de plusieurs cytoplasmiques ou même l’ARNt bactérien.
Paysage plus
Cette étude a été dirigée par le Pr. Xiaolong Zhu et En-Due Wang (Centre d’excellence CAS en science cellulaire moléculaire, Institut de biochimie et de biologie cellulaire de Shanghai, Académie chinoise des sciences).
L’ARNT (ARNt) est une molécule adaptatrice clé dans la traduction de l’ARNm. Il existe un grand nombre de modifications post-transcriptionnelles de l’ARNt, qui régulent la vitesse et la précision de la synthèse des protéines. 3-méthylcytosine (m3c) La modification est largement présente en position 32 (m3C32) des boucles anticodon de nombreux ARN cytoplasmiques et mitochondriaux chez les eucaryotes.
Une étude précédente menée par le même laboratoire a révélé que M3La modification C32 des ARNt cytoplasmiques humains est médiée par METTL2A/2B et METTL6, tandis que la modification C32 des ARNt dans les mitochondries humaines est médiée.Ème (HmtrnnaÈme) et ARNtSecrète(UCN) (HMTRNASecrète(UCN)) est stimulé par METTL8 ; Humains Métal8 Il génère deux isoformes de la protéine de longueurs différentes par épissage alternatif de l’ARNm. La forme longue, METTL8-Iso1, a été ciblée dans les mitochondries pour la stimulation cellulaire.3Modification C32 de l’hématronÈme Et il nous a murmuréSecrète(UCN); Tandis que la forme courte, METTL8-Iso4, est située dans le noyau avec une fonction inconnue. La seule différence entre les deux isoformes est le peptide d’extension N-terminal de 28 acides aminés dans METTL8-Iso1. Si METTL8-Iso4 contient m3Activité de la C32 méthyltransférase et rôle de l’extension N-terminale de METTL8-Iso1 dans l’ARNt m mitochondrial3Modification C32 inconnue. On ne sait pas non plus si elle est cytoplasmique ou mitochondriale.3Les enzymes de modification C32 peuvent reconnaître les ARNt de différents compartiments cellulaires. De plus, puisque la plupart des ARNmt m3Nécessite des modifications C32 n6– Modification threonylcarbamoyl adénosine en position 37 (R6A37) Dans la boucle anticodon, préparer au préalable des molécules d’ARNt contenant uniquement m3La modification C32 n’a pas été entièrement réalisée.
Pour répondre à ces questions, les chercheurs ont confirmé la conservation de l’extension N-terminale (N-extension) de METTL8-Iso1 grâce à un alignement de séquences multiples. dans le laboratoire La détermination de l’activité enzymatique a révélé que METTL8-Iso4 ne contient pas de m3Activité de modification C32. Ils ont également démontré que l’extension N de METTL8-Iso1 servait d’élément clé de liaison à l’ARNt dans le processus catalytique. Deux résidus d’acides aminés complètement conservés ont été identifiés dans toutes les protéines METTL2A/2B/8. METTL8-Iso1 a pu jouer le rôle de médiateur m3Modification C32 du cytoplasme et bactérie coli Les ARNt, qui ne dépendaient pas de t6A37. Cependant, le cytoplasme de M3Les enzymes de modification C32 METTL2A et METTL6 n’ont pas pu catalyser m3Modification C32 de l’ARNt mitochondrial, suggérant que METTL8-Iso1 a une spécificité de substrat plus relâchée. ils3La modification C32 n’a pas affecté t6Niveaux de modification A37 et d’aminoacylation de l’ARNhtÈme. Enfin, ils ont également révélé que METTL8-Iso1 interagissait respectivement avec la séryl-ARNt synthétase mitochondriale (SARS2) et la thréonyl-ARNt synthétase mitochondriale (TARS2), et améliorait de manière significative l’activité d’aminoacylation de SARS2 et TARS2.
En résumé, ce travail révèle le mécanisme moléculaire de l’ARNt mitochondrial m3Biogenèse C32 médiée par METTL8, qui repose sur une extension N-terminale spécifique comme motif majeur de liaison à l’ARN. METTL8 avait une large gamme deHétérogèneSubstrats d’ARNt, qui ont servi de base à la préparation d’ARNt contenant uniquement de l’AM3C anion. Ce travail fournit une compréhension globale de la conservation et de la différence entre les ARNt m cytoplasmiques et mitochondriaux.3Modifier c.
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La caisse d’échantillons d’astéroïdes d’OSIRIS-REx a été ouverte pour la première fois depuis plus de sept ans.
Des scientifiques du Johnson Space Center (JSC) de la NASA à Houston ont soulevé le couvercle extérieur de la cartouche mardi 26 septembre, deux jours après l’atterrissage de la capsule de retour OSIRIS-REx dans le désert du nord de l’Utah.
« Les scientifiques ont eu le souffle coupé lorsque le couvercle a été soulevé », a écrit mardi la Division de recherche et d’exploration des astromatériaux (ARES) de la NASA, dont le siège est au JSC. Partager sur X (anciennement Twitter).
Ils ont ajouté que le processus a révélé « de la poudre noire et des particules de la taille d’un sable à l’intérieur du couvercle et de la base ».
à propos de: Le rover OSIRIS-REx de la NASA dépose des échantillons de l’astéroïde Bennu sur Terre après un voyage historique de 4 milliards de kilomètres.
La boîte à échantillons d’astéroïdes OSIRIS-REx, avec son couvercle extérieur relevé, dans une installation de traitement nouvellement construite au Johnson Space Center à Houston. (Crédit image : NASA)
Cette poudre était localisée à la surface d’un astéroïde appelé Bennu, foyer de la mission OSIRIS-REx.
OSIRIS-REx a été lancé vers le Bennu de 500 mètres de large en septembre 2016, est arrivé en décembre 2018 et a acquis un échantillon massif de la roche spatiale en octobre 2020 à l’aide du mécanisme d’acquisition d’échantillons tactiles, ou TAGSAM.
Le matériau de l’astéroïde a atterri dans l’Utah à l’intérieur de la capsule de retour d’OSIRIS-REx dimanche 24 septembre, puis s’est rendu à Houston par avion lundi 25 septembre. Il sera stocké et organisé au JSC, où l’équipe supervisera sa distribution aux scientifiques du monde entier.
Les chercheurs étudieront l’échantillon pendant des décennies, cherchant à mieux comprendre la formation et l’évolution précoce du système solaire, ainsi que le rôle que des astéroïdes riches en carbone comme Bennu ont pu jouer en ensemençant la Terre avec les éléments essentiels à la vie.
Mais ce travail n’est pas prêt à commencer ; L’équipe ARES n’a même pas encore pu accéder à l’échantillon principal de l’astéroïde. Cela nécessiterait de démonter le dispositif TAGSAM, un processus complexe qui prendrait beaucoup de temps.
« L’équipe est très concentrée : l’échantillon sera détecté avec une précision incroyable pour permettre le retrait des appareils délicats afin qu’ils n’entrent pas en contact avec l’échantillon à l’intérieur », ont écrit les responsables du JSC. dans une lettre. Article de blog Mardi.
Et en parlant de révélations : la NASA dévoilera l’échantillon Bennu le 11 octobre à 11h00 HAE (15h00 GMT), lors d’un événement de webdiffusion que vous pouvez regarder ici sur Space.com.
