Les émissions d’azote réactif contribuent aux gaz à effet de serre, ainsi qu’à la pollution de l’air et de l’eau. Pour la première fois, des chercheurs de l’Université McGill ont calculé l’empreinte azotée du Canada (plus proche d’une empreinte carbone) aux niveaux national et régional. Ils ont examiné les trois principaux secteurs qui contribuent à l’azote dans l’environnement pour calculer une empreinte azotée annuelle moyenne : la production et la consommation alimentaires, le traitement des eaux usées et l’utilisation de combustibles fossiles. Il y a eu quelques surprises lors de l’analyse de leurs résultats.
« passé azote Les études d’empreintes dans d’autres pays ont généralement mis l’accent sur le système alimentaire comme la principale source d’azote rejeté dans l’environnement », explique Graham MacDonald, professeur agrégé au Département de géographie de McGill et premier auteur de l’article récemment publié dans Lettres de recherche environnementale. « Bien que la production et la consommation alimentaires soient d’importantes sources d’azote au Canada, nos recherches montrent que la plupart des différences entre les provinces dans un sens relatif sont liées aux combustibles fossiles. Cela a surpris certains de nos collègues. »
Différences régionales dans les quantités et les moteurs des empreintes azotées
Les chercheurs ont utilisé une nouvelle approche descendante, qui a pris les données nationales et régionales sur l’agriculture, l’énergie et d’autres émissions d’azote de 2018 pour estimer les effets régionaux totaux de l’azote et les a divisées par population de comté. En règle générale, les évaluations de l’empreinte azotée sont estimées à l’aide d’une approche ascendante basée sur des informations sur les modèles de consommation personnelle (par exemple, la consommation d’électricité des ménages, les distances parcourues ou parcourues, la consommation de bœuf, etc.). À l’aide de cette nouvelle approche hybride, les chercheurs ont estimé que l’empreinte annuelle totale d’azote réactif pour le Canada est d’environ 996 gigagrammes (ou 996 milliards de kilogrammes) par année. Cela se traduit par une empreinte azotée moyenne d’environ 27 kilogrammes d’azote émis par personne et par année au Canada. Mais ce nombre masque de nombreuses différences régionales, en termes d’échelle et de facteurs responsables de ces émissions.
« L’Ontario et le Québec contribuent le plus à l’empreinte azotée nationale, car plus des deux tiers de la population canadienne vit dans ces provinces », explique Sybil McCourt, Ph.D. Étudiant au Département de géographie de McGill et premier auteur de l’étude. « Mais l’empreinte azotée de la Saskatchewan, par habitant, est la plus importante du pays, presque le double de celle de l’Ontario. C’est parce que la province a un secteur minier solide et dépend du charbon et du gaz naturel pour son énergie.
Vers une utilisation plus efficace de l’azote
McCourt ajoute : « Avant de pouvoir réduire notre empreinte nationale globale d’azote, il est essentiel de comprendre quels secteurs de chaque comté contribuent le plus à la pollution par l’azote afin que le problème puisse être traité à des niveaux plus locaux. » « Cette recherche nous aidera à mieux comprendre où/qui/comment prendre des mesures pour réduire les émissions d’azote, attribuer la responsabilité à différents acteurs (y compris nos propres modes de consommation, tels que notre alimentation personnelle) et, en fin de compte, utiliser l’azote plus efficacement au Canada.
Compte tenu de la contribution relative de la consommation de viande et des émissions liées aux combustibles fossiles aux effets de l’empreinte azotée régionale, les chercheurs suggèrent de s’orienter vers des régimes alimentaires plus végétaux, de promouvoir l’utilisation de véhicules électriques et de continuer à s’orienter vers des sources d’électricité renouvelables dans la mesure du possible. Options politiques qui seront les plus pertinentes dans la plupart des régions du pays. Des mesures peuvent également être prises pour rendre le régime alimentaire dans son ensemble moins « fuyant » en termes d’azote.
« Une grande attention de la recherche est accordée à l’amélioration de l’efficacité de l’utilisation de l’azote en agriculture, ce qui peut grandement contribuer à atténuer l’empreinte azotée du Canada », a déclaré MacDonald. « Ce qui est particulièrement intéressant dans l’approche de l’empreinte, c’est qu’elle nous permet de comparer le potentiel de ces différents efforts individuels et collectifs vers la durabilité. »
Quelques détails sur les différences dans les empreintes azotées régionales
Les chercheurs ont analysé les trois principaux secteurs qui contribuent aux empreintes azotées régionales : la production et la consommation alimentaires, Traitement des eaux usées et les combustibles fossiles.
Production et consommation alimentaires
Dans tous les comtés, 35 à 40 % des traces d’azote proviennent de la consommation de bœuf.
En Ontario, au Nouveau-Brunswick et au Québec, la consommation de bœuf est le principal facteur global de l’empreinte azotée régionale et le deuxième dans toutes les autres provinces, à l’exception de l’Alberta et de la Saskatchewan.
Hormis l’Ontario et le Québec, dans toutes les autres provinces, moins de 50 % de l’empreinte azotée provient de la production alimentaire.
Les différences dans les types de cultures et les techniques de gestion agricole affectent une partie des effets des impacts régionaux de l’azote liés à l’agriculture.
Traitement des eaux usées
Le traitement des eaux usées est le troisième facteur d’empreinte nationale et dans la plupart des comtés, en raison des niveaux relativement faibles d’élimination de l’azote dans le traitement des eaux usées dans tout le pays.
Seulement environ 30 % de la population canadienne est raccordée à des réseaux d’égouts municipaux qui reçoivent des traitements axés sur l’élimination de l’azote.
Les provinces côtières (Colombie-Britannique, Nouvelle-Écosse, Nouveau-Brunswick, Île-du-Prince-Édouard, Terre-Neuve-et-Labrador) avec des populations relativement éparses, qui s’écoulent principalement dans les eaux côtières, ont généralement des normes de drainage (et d’élimination de l’azote) plus faibles que les provinces intérieures (Ontario, Manitoba) (Saskatchewan et Alberta).
L’Alberta est la province avec le plus grand pourcentage de sa population couverte par le traitement des eaux usées, qui se concentre également explicitement sur l’élimination de l’azote.
En Colombie-Britannique, seulement 10 % de la population est couverte par ce type de traitement des eaux usées et c’est aussi la province avec la plus grande empreinte azotée dans les eaux usées.
Combustibles fossiles
La combustion de combustibles fossiles représente 40 % de l’empreinte azotée moyenne au Canada, mais les impacts de l’azote liés aux combustibles fossiles varient considérablement d’une province à l’autre.
Les émissions d’azote liées au transport représentent la majeure partie de l’empreinte azotée des combustibles fossiles.
Les véhicules diesel lourds, généralement associés au camionnage, à l’exploitation minière et à d’autres activités d’extraction de ressources, contribuent grandement aux émissions des transports.
En Nouvelle-Écosse, en Saskatchewan et en Alberta, des pourcentages relativement élevés de réseaux électriques sont alimentés au charbon. Les trois provinces ont une empreinte énergétique combinée moyenne d’azote d’environ 7 kg d’azote par personne.
Dans d’autres provinces qui dépendent des énergies renouvelables et de l’énergie nucléaire, l’empreinte moyenne d’azote liée à l’énergie est d’environ 1,5 kilogramme par habitant.
Les trois régions du nord ont été exclues de l’étude en raison de données limitées.
Plus d’information:
Sybil McCourt et al., Les empreintes azotées régionales mettent en évidence la variation des facteurs d’émission d’azote réactif au Canada, Lettres de recherche environnementale (2021). DOI : 10.1088 / 1748-9326 / ac1e3b
la citation: L’empreinte azotée du Canada montre une variation régionale importante (2021, 21 septembre) Extrait le 21 septembre 2021 de https://phys.org/news/2021-09-canada-nitrogen-footprint-great-regional.html
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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.
