Explorarea Misterelor De Pe Fundul Oceanului

{h1}

Emily beal călătorește la malul mării pentru a afla cum organismele marine adânci folosesc mediul chimic fără soare pentru a prospera.

Acest articol din spatele scenelor a fost furnizat WordsSideKick.com în parteneriat cu Fundația Națională de Știință.

Cu aproximativ trei ani în urmă, Emily Beal - studentă absolvită în științe în domeniul științelor la Penn State - s-a urcat cu grijă în cercetarea cu scufundări subacvatice numită Alvin, destinată fundului oceanului.

După ce s-a strecurat în sfera de titan a lui Alvin, Beal și-a început să plonjeze pe fundul oceanului cu mai mult decât un pic de claustrofobie. Alvin era suficient de mare ca să o dețină, pilotul submersibilului și colegul Penn State, Chris House. Din fericire, în timp ce Beal se uita din portofoliile lui Alvin în timpul coborârii, claustrofobia ei a cedat repede la o expirație pură și nealiată.

"Odată ce am căzut sub straturile de suprafață luminate de soarele oceanului, oceanul negru de ton a fost iluminat de organisme fluorescente; acestea au scânturat și au sclipit ca niște stele; erau superbe", și-a amintit ea.

O misiune pentru microbi

De ce călăreau Beal și House pe fundul oceanului? Se îndreptau pentru a colecta probe de microbi care trăiesc în apropierea gropilor de metan - locuri în care stratul oceanic curge de metan și alte fluide bogate în hidrocarburi.

Beal și House au colectat aceste probe ca parte a unui proiect de cercetare realizat cu Victoria Orphan de la Institutul de Tehnologie din California.

Oamenii de știință sunt atrași de scurgerea de metan, deoarece găzduiesc ecosisteme unice care, spre deosebire de aproape toate celelalte ecosisteme, sunt independente de lumină și nu sunt alimentate de fotosinteză. Mai degrabă, aceste ecosisteme sunt alimentate de energia chimică care este produsă atunci când microbii consumă metan care filtrează prin sedimente fără oxigen.

"Aproape tot metanul degajat la scurgerea de metan este consumat de microbi", a spus Beal. "Drept urmare, foarte puțin din acest metan, care este un gaz cu efect de seră important, îl face în apa și atmosfera oceanului."

Cu toate acestea, multe rămân misterioase în ceea ce privește evacuările de metan. „Nu înțelegem în totalitate de ce se formează scurgeri de metan unde se întâmplă; probabil aceste fluide se ridică prin defecțiuni din zonele în care sunt produse în profunzime prin procese biologice sau de altă natură”, a spus Beal. Partea de cercetare a lui Beal știa că probabil vor găsi scurgeri de metan în zona țintă, deoarece alți cercetători le-au găsit anterior în acea zonă.

Oamenii de știință știu foarte puțin despre reacțiile chimice care apar atunci când microbii consumă metan la scurgerea de metan, parțial din cauza dificultății inerente în colectarea probelor pure de microbi care consumă metan din seeps și le crește în laborator.

Cu toate acestea, oamenii de știință știu de mult timp că microbii combină metanul eliberat din metanele se combină cu sulfații pentru a forma hidrogen sulfuri și dioxid de carbon. Sulfurile de hidrogen produse prin această reacție hrănesc scoicele și alte animale care trăiesc la scurgerea de metan, iar dioxidul de carbon produs în cele din urmă precipită în apă sub formă de carbonate, împiedicând gazul cu efect de seră să ajungă în atmosferă.

Oamenii de știință au bănuit de mult că alte tipuri de compuși, în afară de sulfați, se pot combina cu metanul pentru a produce dioxid de carbon, dar nu există dovezi.

Lovind fundul

După ce a coborât prin coloana de apă timp de aproximativ o oră, petrecerea de cercetare s-a apropiat de o poiană de pe fundul oceanului la aproximativ 530 de metri adâncime.

Apoi, pilotul Alvin a pornit lumina reflectoarelor submersibile, care a iluminat o grămadă de pește plat și un rechin ocazional și l-a pus pe Alvin pe un traseu paralel cu malul mării.

În timpul patrulei de cercetare de trei ore care a urmat, Beal și House au găsit mai multe scurgeri de metan, căutându-și semnele lor: bulele de metan care se ridică de pe fundul oceanului, covorașe microbiene albe și portocalii mochează fundul mării și ciorchine de scoici care se hrănesc cu sulfați de hidrogen.

Manevrând cele două brațe robotizate hidraulice ale lui Alvin, cercetătorii au reușit să colecteze sedimente care conțin microburi din aceste scurgeri și să le ridice în timpul ascensiunii lor de o oră înapoi la suprafață.

Înapoi la laborator...

Odată ce Beal și House s-au întors în laborator, au pornit să stabilească dacă microbii din secțiune folosesc oxid de fier sau mangan fără prezența sulfaților pentru a transforma metanul în dioxid de carbon.

Cercetarea a implicat compararea cantității de dioxid de carbon eliberat din mai multe sisteme de sedimente prelevate în timpul scufundării Alvin. Unele dintre sisteme conțineau sulfați; unele nu au sulfat; iar unele conțineau oxid de fier sau oxid de mangan fără sulfați.

Rezultatele cercetătorilor, care au fost publicate în Science pe 10 iulie 2009, au arătat că, așa cum era de așteptat, consumul de metan a fost cel mai mare în sistemele de sedimente care conține sulfați.

Cu toate acestea, atât probele de fier, cât și cele din drojdie de oxid de mangan au arătat, de asemenea, cantități semnificative de consum de metan, deși a avut loc un consum mai mic în aceste sisteme decât în ​​sistemele de sulfați.

„Deși aceste rezultate nu indică faptul că fierul și manganul sunt mai importante decât sulfatul, acestea indică faptul că fierul și manganul sunt probabil mai mult decât părți banale ale ciclului carbonului Pământului”, a spus Beal.

Rezultatele sugerează, de asemenea, că reacțiile dintre metan și mangan sau oxid de fier pot fi jucat un rol important în ciclul metanului în primele zile ale Pământului, a adăugat Beal. "În perioada respectivă, a existat probabil suficient mangan și oxid de fier disponibile pentru a susține reacțiile chimice care consumă metan."

Până în prezent, Beal a clasificat mai mult de o duzină de microorganisme seep incluse în experimentele sale. Cu toate acestea, ea nu știe încă ce microb individual sau consorțiu de microbi este responsabil pentru consumul de metan, dar speră să identifice în cele din urmă aceste organisme importante prin cercetările sale în curs.

Nota editorului: Această cercetare a fost susținută de Fundația Națională de Știință (NSF), agenția federală însărcinată cu finanțarea cercetării de bază și a educației pe toate domeniile științei și ingineriei. Consultați Arhiva Scenelor.






Descoperiri Științifice

Cercetare


Science News


Ultimul Om Care A Umblat Pe Lună Se Confruntă Cu Privire La Schimbările Climatice Pe Pământ
Ultimul Om Care A Umblat Pe Lună Se Confruntă Cu Privire La Schimbările Climatice Pe Pământ

Balena Preistorică Gigantă A Vânat Alte Balene
Balena Preistorică Gigantă A Vânat Alte Balene

Cum Să Evitați Refuzul Și Să Începeți Să Pierdeți În Greutate
Cum Să Evitați Refuzul Și Să Începeți Să Pierdeți În Greutate

Călătorii De Porci Dezvăluie Tiparele Migrației Umane
Călătorii De Porci Dezvăluie Tiparele Migrației Umane

Beer Brewed Long Ago De Către Nativii Americani
Beer Brewed Long Ago De Către Nativii Americani


RO.WordsSideKick.com
Toate Drepturile Rezervate!
Reproducerea Oricăror Materiale Permise Prostanovkoy Doar Link-Ul Activ La Site-Ul RO.WordsSideKick.com

© 2005–2020 RO.WordsSideKick.com