Les catastrophes naturelles dans le monde continuent. Presque chaque hiver, des pays aux climats traditionnellement tempérés se retrouvent en captivité de neige et de gel. L'année dernière, des habitants de l'un des pays du sud - l'Italie ont patiné le long des canaux vénitiens gelés.
L'Angleterre et la France ont connu de la vraie neige sibérienne cet hiver. La plupart des gens associent ces phénomènes naturels au réchauffement climatique et à la fonte des glaciers, entraînant un déplacement des pôles nord et sud. De plus, les scientifiques eux-mêmes ne nient pas la diminution de la superficie de glace dans l'Arctique, mais l'expliquent pour d'autres raisons.
Le réchauffement n'est pas un problème
Les différends à ce sujet durent depuis longtemps. Les scientifiques se déshabillèrent. Certains soutiennent que le problème du réchauffement climatique existe et pourrait se transformer dans un proche avenir en de graves catastrophes naturelles pour l'humanité. D'autres adhèrent à des vues plus modérées, estimant qu'un certain réchauffement n'est qu'un phénomène temporaire et sera certainement remplacé par une phase de refroidissement.
L'Institut de la cryosphère terrestre, SB RAS, adhère à la même théorie. Les scientifiques de Tioumen assurent que le processus de dégradation ou d’agradation du pergélisol se produit périodiquement tout au long de l’histoire connue. «Les glaciers avançaient et reculaient. Cela a été suivi par l'agradation (expansion, augmentation de la surface occupée par le pergélisol) ou la dégradation - son retrait vers le nord », explique le directeur de l'institut, académicien de l'Académie russe des sciences Vladimir Melnikov.
Selon lui, le réchauffement climatique est un phénomène cyclique à grande échelle. La période des températures les plus élevées a été observée sous Genghis Khan. Puis une puissante vague de froid a commencé, que les scientifiques ont appelée plus tard le petit âge glaciaire. Elle a duré plusieurs siècles et ne s'est terminée qu'au milieu du XIXe siècle. Pendant ce temps, le gel de la Moskova a été noté à plusieurs reprises, même en août. À l'heure actuelle, l'humanité se rapproche de l'optimum climatique qui était sous Gengis Khan. Après quoi, la phase de refroidissement recommencera.
Les scientifiques de Tioumen ne considèrent pas non plus la réduction de la zone de glace dans l'Arctique comme critique; au contraire, ils pointent la possibilité d'ouvrir la route maritime du Nord, qui pourrait bien rivaliser avec le canal de Suez. De plus, jusqu'à présent, l'Arctique était la région la moins étudiée et aujourd'hui les prérequis sont créés pour son étude à grande échelle.
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Par exemple, tout récemment, un phénomène appelé «tornade de glace» a été découvert. Il est observé pendant la période de forte baisse de température aux latitudes polaires. Lors de la formation de la glace de mer, du dioxyde de carbone est libéré dans l'atmosphère, associé à la décomposition du bicarbonate de calcium en CO2 et CaCO3. La saumure froide, tombant dans de l'eau à température négative, crée quelque chose de similaire à une tornade de glace, s'enfonçant au fond et créant un chemin de glace dans lequel les créatures marines gèlent.
«Ce phénomène de cristallisation anormale de l'eau de mer n'était auparavant pas pris en compte dans les modèles de transfert de chaleur et de masse, dans lesquels la colonne d'eau entre le fond et la glace de surface était considérée comme une couche homogène. Pour nous, c'est tout d'abord une source supplémentaire de froid, influençant les paramètres du pergélisol subaquatique, mais aussi en tant que régulateur de la circulation des flux dans les mers de l'Arctique et de l'Antarctique », note l'académicien Vladimir Melnikov.
Il convient de noter que ce n'est en aucun cas le seul exemple de mauvaise connaissance des latitudes arctiques. Ce territoire recèle en lui-même de nombreux secrets, à la fois dangereux pour l'humanité par leur nature, et vice versa - utiles, capables de révolutionner des sphères vitales pour une personne - médecine, énergie, astrophysique.
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Le cours de physique de l'école sait que la glace, comme la vapeur, n'est qu'un des états de l'eau. Cependant, malgré la formule uniforme - H2O - ce sont des objets complètement différents. En particulier, la glace a environ 17 états et plus de cent cinquante termes parmi les peuples habitant à l'origine les territoires du nord. Ce n'est pas un hasard si des scientifiques du monde entier se tournent maintenant vers l'étude de la glace en tant qu'objet indépendant présentant de nombreuses différences fonctionnelles et rôles dans la nature.
Le regain d'intérêt pour l'étude de la glace et des hydrates de gaz est associé non seulement à une source d'énergie alternative au gaz, mais aussi à l'utilisation active de la glace dans les nanotechnologies modernes. Parmi les chefs de file dans la révélation des secrets de la glace, il y a des employés de l'Institut de la cryosphère de la Terre du SB RAS.
Ainsi, les scientifiques de Tioumen ont découvert le quatrième état des amas de gouttelettes liquides. Ce sont des gouttelettes structurées qui créent une nouvelle couche avec des propriétés physiques spécifiques. «Cette eau n'est ni sous forme de glace ni sous forme de molécules individuelles, mais forme un réseau similaire par sa structure à un réseau cristallin, et donne à l'environnement dans lequel les gouttelettes d'eau sont en suspension, de nouvelles propriétés mécaniques», explique Anatoly Shavlov, docteur en physique et mathématiques.
Pour observer le quatrième état de l'eau, les scientifiques ont réalisé une installation simple, qui se composait d'un microscope, d'un inhalateur et d'une caméra vidéo. De nombreuses vidéos et photographies de brouillard de laboratoire ont montré que la viscosité des amas de gouttelettes est supérieure à la viscosité de l'air, et des chaînes de minuscules gouttelettes indiquent qu'il y a de l'ordre dans le ciel. Par conséquent, le nouvel état de l'eau peut affecter considérablement le climat de la Terre.
La découverte des scientifiques de Tioumen a déjà attiré l'attention de la communauté mondiale. Le nouvel état de l'eau pourrait révolutionner l'astrophysique.
Gaz granulé
À l'ère de la recherche de technologies de plus en plus avancées pour le stockage et le transport des ressources énergétiques, l'étude des hydrates de gaz par les scientifiques de Tioumen revêt une importance particulière. Selon eux, l'avenir du secteur énergétique du monde entier réside précisément dans ces substances semblables à de la glace, où 160 volumes de gaz représentent un volume d'eau et de glace.
La première preuve de la teneur en hydrates de gaz dans la croûte terrestre a été obtenue dans les années 1970, lorsque des hydrates de gaz naturel ont été prélevés dans la partie des eaux profondes de la mer Noire. Un peu plus tard, des études similaires ont été menées au fond du lac Baïkal. La descente du vaisseau spatial Mir a enregistré des hydrates de gaz qui sont venus à la surface de la croûte terrestre. Les scientifiques, non sans raison, appellent ces substances le carburant du futur, car l'accumulation de sédiments de fond se forme constamment, tandis que les réserves de pétrole et de gaz s'épuisent progressivement.
Un autre avantage important des hydrates de gaz par rapport aux sources d'énergie traditionnelles - les hydrocarbures - est leur capacité à exister pendant longtemps à des températures négatives. Autrement dit, lorsque la pression est relâchée au niveau de l'air atmosphérique dans des conditions de températures négatives, une croûte de glace se forme à la surface des substances, empêchant leur décomposition en gaz et en eau. Le leadership dans le développement de la technologie pour le transport du gaz naturel sous forme de comprimés d'hydrate de glace et de gaz appartient aux Japonais. Aujourd'hui, cette technologie n'est que testée, mais à l'avenir, elle pourra être utilisée pour le transport de gaz. Des programmes de recherche sur les hydrates de gaz sont également disponibles aux États-Unis, en Grande-Bretagne, au Canada et en Inde.
La Russie, qui possède les plus grandes réserves de gaz, ne se concentre pas encore sur l'étude des hydrates de gaz. Néanmoins, les scientifiques de Tioumen sont maintenant étroitement engagés dans la technologie d'obtention de «l'eau sèche». Le mécanisme est simple: dans un mélangeur conventionnel, 3% de la poudre est fouettée, dont les propriétés de surface permettent de conserver l'eau en gouttes, et 97% de l'eau, ce qui donne du sable. Le principal défi est d'adapter cette technologie au gaz. Obtenir de telles solutions techniques qui permettraient de convertir le gaz en un état pulvérulent, en en faisant des briquettes ou des comprimés. Ainsi, il sera possible de transporter du gaz ou de l'APG sans construire de gazoducs.
À l'avenir, cette technologie résoudra partiellement les problèmes environnementaux, en particulier la question de l'utilisation des gaz à effet de serre. La conversion de l'excès de gaz en un état d'hydrate de gaz, en une substance semblable à de la glace, le rendra inoffensif pour l'environnement, les scientifiques en sont convaincus. En bref, la recherche dans le domaine de la génétique de la formation de gaz ouvre de larges opportunités pour l'utilisation des ressources naturelles.
La clé du secret de la longévité
Des découvertes non moins intéressantes ont été faites par les scientifiques de Tioumen à l'intersection des sciences - la cryologie et la biologie. Des études sur les caractéristiques des micro-organismes habitant la cryosphère ont révélé leur viabilité et la présence de mécanismes spéciaux mais inconnus de protection ou de réparation de l'ADN contre la destruction thermique, les radiations, les radicaux libres et d'autres facteurs dommageables.
Ainsi, l'une de ces bactéries, brevetée par les scientifiques de Tyumen sous le nom de Bacillus Frost, est devenue l'objet de recherches conjointes avec des collègues de près d'une vingtaine de laboratoires en Russie, Ukraine, Suède, Autriche, Japon, Norvège. L'étude de l'activité biologique sur les plantes, les ciliés, les mouches des fruits et les souris de laboratoire a permis d'isoler des souches individuelles de microorganismes capables d'activer le système immunitaire. De plus, le biopotentiel des bactéries est activé à basse température et se manifeste à des doses 1 000 à 100 fois inférieures à celles de leurs homologues modernes.
Ainsi, des études ont montré la capacité des bactéries à accélérer les processus de cicatrisation des plaies, à augmenter la résistance des organismes à divers stress, à augmenter la masse musculaire et à activer l'hémisphère droit du cerveau. De plus, il a été prouvé que les métabolites bactériens reproduisent les mêmes effets.
Tout cela nous permet de dire que la cryosphère, avec ses micro-organismes uniques inhérents, a un énorme potentiel biologique. Une exploration plus poussée de cet environnement peut devenir la base de découvertes grandioses dans le domaine de la médecine et de la pharmacologie.
Crise de genre
Malgré le fait que la recherche dans divers domaines scientifiques se poursuive, l'école supérieure de la connaissance connaît aujourd'hui non seulement une crise financière, mais aussi une crise du genre en premier lieu. De plus, la tendance peut être retracée non seulement en Russie, mais en Europe et en Amérique.
«Nous sommes dans une situation où le cours vers une économie innovante pose de nouveaux défis pour la communauté scientifique, mais le lien entre les connaissances fondamentales et leur mise en œuvre pratique a été perdu», explique l'académicien Vladimir Melnikov.
La raison de cette lacune réside dans la suppression des institutions appliquées destinées à apporter une idée scientifique à un produit réel. La communauté mondiale est confrontée à un problème majeur: trouver ce lien intermédiaire important.
À cet égard, la Commission européenne a annoncé en 2012 le dernier et le plus grand appel à propositions au titre du septième programme-cadre pour la recherche et le développement technologique (7e PC). Au total, plus de 8 milliards d'euros seront alloués à des projets et des idées qui augmenteront la compétitivité de l'Europe et aideront à résoudre les problèmes liés à la santé humaine, à la protection de l'environnement et à trouver de nouvelles solutions aux problèmes causés par l'urbanisation et à la nécessité de gérer les déchets. Le financement, qui sera mis à la disposition des organisations et des entreprises de n'importe quel pays du monde, y compris la Russie, représente la part du lion du budget de recherche proposé par l'UE pour 2013, soit 10,8 milliards d'euros.
Un autre événement majeur de l'année écoulée pour la communauté scientifique a été la X Conférence internationale sur le pergélisol "Ressources et risques des régions de pergélisol dans un monde en évolution", qui a eu lieu du 25 au 29 juillet à Salekhard. La réunion de Yamal a réuni les plus grands scientifiques du monde de l'Est et de l'Ouest, des jeunes créatifs, des personnalités publiques, des représentants des grandes entreprises et du gouvernement. Un total d'environ 600 personnes, dont 300 participants étrangers. De plus, la partie hôte a non seulement assumé les obligations d'organiser la conférence, la part du lion des coûts, mais a également assuré la participation de 80 jeunes scientifiques russes et 70 étrangers.
Compte tenu de la contribution significative de l'Okrug au développement du potentiel scientifique des régions arctiques et du soutien actif de la science académique, les participants à la 10e conférence internationale sur le pergélisol ont décidé de soutenir l'initiative du gouverneur de l'Okrug autonome de Yamalo-Nenets Dmitry Kobylkin pour créer un centre scientifique international pour l'étude de l'Arctique à Yamal, et, en particulier, ses bureaux sur l'île de Bely.
En outre, compte tenu des nombreuses années d'expérience de Yamal dans l'établissement d'une coopération diversifiée avec les régions polaires, les participants à la conférence ont décidé de faire appel à la communauté internationale de l'Arctique et au Conseil de l'Arctique pour qu'ils soutiennent la proposition du chef du district de donner à l'Okrug autonome de Yamal-Nenets le statut de Centre international pour le développement de la coopération humanitaire et scientifique dans l'Arctique. …
