Investigaciones recientes de Penn State indican que los árboles en ambientes más cálidos y secos tienen dificultades para absorber dióxido de carbono, lo que compromete su capacidad para combatir el cambio climático. El estudio encuentra un aumento de la fotorrespiración, un proceso mediante el cual los árboles estresados liberan CO2, en estas condiciones, lo que pone en duda la eficacia de los árboles como sumideros naturales de carbono en un mundo en calentamiento. Crédito: SciTechDaily.com
Los árboles luchan por secuestrar el dióxido de carbono (CO2) que atrapa el calor en climas más cálidos y secos, lo que significa que es posible que ya no sirvan como una solución para compensar la huella de carbono de la humanidad si el planeta continúa calentándose, según un nuevo estudio dirigido por Penn State. investigadores.
«Descubrimos que los árboles en climas más cálidos y secos tosen en lugar de respirar», dijo Max Lloyd, profesor asistente de investigación de geociencias en Penn State y autor principal del estudio publicado recientemente en Procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias. «Devuelven mucho más CO2 a la atmósfera que los árboles en condiciones más frías y húmedas».
A través del proceso de fotosíntesis, los árboles eliminan CO2 de la atmósfera para producir nuevo crecimiento. Sin embargo, en condiciones estresantes, los árboles liberan CO2 a la atmósfera, un proceso llamado fotorrespiración. Al analizar un conjunto de datos globales de tejido de árboles, el equipo de investigación demostró que la tasa de fotorrespiración es hasta dos veces mayor en climas más cálidos, particularmente cuando el agua es limitada. Descubrieron que el umbral para esta respuesta en los climas subtropicales comienza a cruzarse cuando las temperaturas diurnas promedio aumentan por encima de los 68 grados. Fahrenheit y empeorar a medida que las temperaturas aumentan aún más.
El complicado papel de las plantas en la adaptación climática
Los hallazgos complican una creencia ampliamente extendida sobre el papel de las plantas en la extracción o utilización de carbono de la atmósfera, ofreciendo nuevos conocimientos sobre cómo las plantas podrían adaptarse al cambio climático. Es importante destacar que los investigadores señalaron que a medida que el clima se calienta, sus resultados demuestran que las plantas pueden ser menos capaces de extraer CO2 de la atmósfera y asimilar el carbono necesario para enfriar el planeta.
“Hemos desequilibrado este ciclo esencial”, dijo Lloyd. “Las plantas y el clima están indisolublemente ligados. Los organismos fotosintéticos absorben la mayor cantidad de CO2 en nuestra atmósfera. Es un gran factor en la composición de la atmósfera, lo que significa que los pequeños cambios tienen un gran impacto.
Actualmente, las plantas absorben alrededor del 25% del CO2 emitido por las actividades humanas cada año, según el Departamento de Energía de Estados Unidos, pero es probable que ese porcentaje disminuya en el futuro a medida que el clima se caliente, dijo Lloyd, especialmente si el agua se vuelve más escasa.
«Cuando pensamos en el futuro del clima, predecimos que el CO2 aumentará, lo que en teoría es bueno para las plantas porque estas son las moléculas que respiran», dijo Lloyd. “Pero hemos demostrado que habrá una compensación que algunos modelos dominantes no tienen en cuenta. El mundo se calentará, lo que significa que las plantas serán menos capaces de absorber este CO2. »
Al analizar un conjunto de datos globales de tejido de árboles, un equipo dirigido por investigadores de Penn State demostró que la tasa de fotorrespiración en los árboles es hasta dos veces mayor en climas más cálidos, particularmente cuando el agua es limitada. Descubrieron que el umbral para esta respuesta en climas subtropicales, como esta parte de la región de la Cordillera y el Valle de los Apalaches, comienza a cruzarse cuando las temperaturas diurnas promedio superan los 68 grados Fahrenheit y empeora a medida que las temperaturas aumentan aún más. Crédito: Warren Reed/Penn State
En el estudio, los investigadores encontraron que la variación en la abundancia de ciertos isótopos en parte de la madera llamados grupos metoxilo sirve como marcador de la fotorrespiración en los árboles. Se puede pensar en los isótopos como variedades de átomos, explicó Lloyd. Así como se pueden tener versiones de helado de vainilla y chocolate, los átomos pueden tener diferentes isótopos con sus propios «sabores» únicos debido a las variaciones en su masa. El equipo estudió los niveles del «sabor» metoxilo del isótopo en muestras de madera de alrededor de 30 especímenes de árboles de diversos climas y condiciones en todo el mundo para observar las tendencias en la fotorrespiración. Los especímenes procedían de archivos de la Universidad de California, Berkeleyque contiene cientos de muestras de madera recolectadas en las décadas de 1930 y 1940.
«La base de datos se utilizó originalmente para capacitar a los forestales para identificar árboles de diferentes lugares del mundo, por lo que la reutilizamos para reconstruir esencialmente estos bosques y ver qué tan bien absorbían CO2», dijo Lloyd.
Hasta ahora, las tasas de fotorrespiración sólo podían medirse en tiempo real utilizando plantas vivas o especímenes muertos bien conservados que retuvieran carbohidratos estructurales, lo que significaba que era casi imposible estudiar la velocidad a la que las plantas absorbían carbono a gran escala o en el pasado. , explicó Lloyd.
Mirar al pasado para entender el futuro
Ahora que el equipo ha validado una forma de observar la tasa de fotorrespiración utilizando madera, dijo que este método podría ofrecer a los investigadores una herramienta para predecir qué tan bien podrían «respirar» los árboles en el futuro y cómo se comportaron en climas pasados.
La cantidad de dióxido de carbono en la atmósfera está aumentando rápidamente; ya es más grande que en cualquier otro momento en 3,6 millones de años, según el Administración Nacional Oceánica y Atmosférica. Pero este período es relativamente reciente en el tiempo geológico, explicó Lloyd.
El equipo ahora trabajará para descubrir las tasas de fotorrespiración en el pasado antiguo, hace decenas de millones de años, utilizando madera fosilizada. Los métodos permitirán a los investigadores probar explícitamente las hipótesis existentes sobre la influencia cambiante de la fotorrespiración de las plantas en el clima a lo largo del tiempo geológico.
«Soy geólogo y trabajé en el pasado», dijo Lloyd. “Entonces, si estamos interesados en estas grandes preguntas sobre cómo funcionaba este ciclo cuando el clima era muy diferente al actual, no podemos usar plantas vivas. Quizás tengamos que retroceder millones de años para comprender mejor cómo será nuestro futuro.
Referencia: “Aglutinación isotópica en madera como indicador de fotorrespiración en árboles” por Max K. Lloyd, Rebekah A. Stein, Daniel E. Ibarra, Richard S. Barclay, Scott L. Wing, David W. Stahle, Todd E. Dawson y Daniel A. Stolper, 6 de noviembre de 2023, procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias. DOI: 10.1073/pnas.2306736120
Otros autores del artículo son Rebekah A. Stein, Daniel A. Stolper, Daniel E. Ibarra y Todd E. Dawson de la Universidad de California, Berkeley; Richard S. Barclay y Scott L. Wing del Museo Nacional Smithsonian de Historia Natural y David W. Stahle de la Universidad de Arkansas.
El trabajo fue financiado en parte por el Instituto Agouron, la Fundación Heising-Simons y la Fundación Nacional de Ciencias de Estados Unidos.
Los investigadores han descubierto una rara partícula de polvo en un meteorito, formada por una estrella distinta de nuestro sol. Utilizando tomografía avanzada con sonda atómica, analizaron la proporción única de isótopos de magnesio de la partícula, revelando su origen a partir de un tipo recientemente identificado de supernova que quema hidrógeno. Este avance proporciona una mejor comprensión de los eventos cósmicos y la formación de estrellas. Crédito: SciTechDaily.com
Los científicos han descubierto una partícula de meteorito con una proporción de isótopos de magnesio sin precedentes, lo que apunta a su origen en una supernova que quema hidrógeno.
La investigación ha descubierto una rara partícula de polvo atrapada en un antiguo meteorito extraterrestre formado por una estrella distinta a nuestro sol.
El descubrimiento fue realizado por la autora principal, la Dra. Nicole Nevill y sus colegas durante sus estudios de doctorado en la Universidad de Curtin, quienes actualmente trabajan en el Instituto de Ciencias Lunares y Planetarias en colaboración con NASAen el Centro Espacial Johnson.
Meteoritos y granos presolares
Los meteoritos están formados principalmente por materiales formados en nuestro sistema solar y también pueden contener pequeñas partículas de estrellas nacidas mucho antes que nuestro sol.
Las pistas de que estas partículas, llamadas granos presolares, son reliquias de otras estrellas, se descubren analizando los diferentes tipos de elementos que contienen.
Técnicas analíticas innovadoras
El Dr. Nevill utilizó una técnica llamada átomo Sonda tomográfica para analizar la partícula y reconstruir la química a escala atómica, accediendo a la información escondida en su interior.
«Estas partículas son como cápsulas del tiempo celestes y proporcionan una instantánea de la vida de su estrella madre», dijo el Dr. Nevill.
“Los materiales creados en nuestro sistema solar tienen proporciones de isótopos predecibles: variantes de elementos con diferente número de neutrones. La partícula que analizamos tiene una proporción de isótopos de magnesio distinta de cualquier otra cosa en nuestro sistema solar.
“Los resultados fueron literalmente fuera de este mundo. La proporción de isótopos de magnesio más extrema, de estudios anteriores de granos presolares, fue de alrededor de 1.200. El grano en nuestro estudio tiene un valor de 3.025, que es el valor más alto jamás descubierto.
«Esta proporción de isótopos excepcionalmente alta sólo puede explicarse por la formación de un tipo de estrella recientemente descubierta: una supernova que quema hidrógeno».
Avances en astrofísica
El coautor, el Dr. David Saxey, del Centro John de Laeter en Curtin, dijo que la investigación innova la forma en que entendemos el universo, ampliando los límites de las técnicas analíticas y los modelos astrofísicos.
«La sonda atómica nos proporcionó un gran nivel de detalle al que no habíamos podido acceder en estudios anteriores», afirmó el Dr. Saxey.
“La supernova que quema hidrógeno es un tipo de estrella que se descubrió recientemente, casi al mismo tiempo que estábamos analizando la pequeña partícula de polvo. El uso de la sonda atómica en este estudio proporciona un nuevo nivel de detalle que nos ayuda a comprender cómo se formaron estas estrellas.
Vinculando los resultados de laboratorio con los fenómenos cósmicos
El coautor, el profesor Phil Bland de la Escuela de Ciencias Planetarias y de la Tierra de Curtin, dijo que los nuevos descubrimientos del estudio de partículas raras en meteoritos nos permiten comprender mejor los eventos cósmicos más allá de nuestro sistema solar.
«Es simplemente asombroso poder relacionar mediciones a escala atómica en el laboratorio con un tipo de estrella recientemente descubierta».
La investigación titulada “Elemento a escala atómica y estudio isotópico de 25Polvo estelar rico en magnesio procedente de una supernova que quema hidrógeno » fue publicado en el Revista de astrofísica.
Referencia: “Elemento a escala atómica y estudio isotópico de 25Mg-rich Stardust from an H-burning Supernova” por ND Nevill, PA Bland, DW Saxey, WDA Rickard, P. Guagliardo, NE Timms, LV Forman, L. Daly y SM Reddy, 28 de marzo de 2024, La revista de astrofísica. DOI: 10.3847/1538-4357/ad2996
El 5 de julio de 2023, el lanzador Ariane 5 realizó su último vuelo, poniendo así fin a los 27 años de carrera del que fue el primer cohete pesado de Europa. Casi diez meses después, Arianespace vuelve a la plataforma de lanzamiento con su nuevo caballo de batalla avanzado para el transporte pesado: el Ariane 6.
Por primera vez, el núcleo central y los propulsores del Ariane 6 fueron entregados a la plataforma de lanzamiento ELA-4 en Kourou, Guayana Francesa, marcando oficialmente el inicio de la campaña de lanzamiento inaugural.
El miércoles 24 de abril, el núcleo central del cohete, compuesto por el propulsor principal y la etapa superior, fue transportado 800 metros desde el edificio de montaje del lanzador hasta la plataforma ELA-4, donde fue instalado sobre la mesa de lanzamiento mediante una grúa. y con la asistencia de vehículos de guiado automático (AGV).
Durante los dos días siguientes, Arianespace trabajó para entregar los dos propulsores de cohetes de estado sólido P120C del vehículo a la plataforma y luego montarlos en la mesa de lanzamiento a cada lado del núcleo central. Esta es la configuración del Ariane 62 que realizará la primera misión del vehículo.
El primer cohete propulsor sólido Ariane 6 se transporta al sitio de lanzamiento ELA-4 para su integración. (Crédito: ESA/ArianeGroup/CNES)
Al igual que su predecesor, el Ariane 6 tiene un diseño de dos etapas, propulsado por motores que queman hidrógeno líquido y oxígeno líquido. La primera etapa está equipada con un motor Vulcain 2.1, una versión mejorada del motor Vulcain 2 que volaba en el Ariane 5. La segunda etapa, por su parte, está equipada con un motor Vinci de nuevo diseño, capaz de producir 180 kN de empuje en una aspiradora.
Ariane 6 está configurado para volar con un solo par o dos pares de propulsores de cohetes sólidos P120C, que producen un porcentaje importante del empuje total en el despegue. Cada propulsor contiene 142 toneladas de propulsor sólido y puede generar hasta 4.650 kN de empuje.
La capacidad de carga del Ariane 6 varía según la configuración de vuelo utilizada. La versión Ariane 62 que utiliza dos propulsores es capaz de transportar hasta 10.350 kg a la órbita terrestre baja (LEO) y 4.500 kg a la órbita de transferencia geoestacionaria (GTO), mientras que la variante Ariane 64 con cuatro propulsores puede colocar hasta 21.500 kg en órbita baja. Órbita terrestre (LEO). y 11.500 kg en GTO.
«El lanzamiento del Ariane 6 y la restauración del acceso de Europa al espacio son una prioridad absoluta para la ESA a la hora de reanudar los lanzamientos regulares de cohetes desde el puerto espacial europeo», afirmó el director general de la ESA, Josef Aschbacher. “Juntar las etapas del cohete en la plataforma de lanzamiento marca el inicio de una campaña de lanzamiento y muestra que ya casi llegamos; Pronto veremos esta belleza elevarse hacia el cielo.
El siguiente paso en la campaña inicial del Ariane 6 es acoplar los propulsores P120C al núcleo central, actuando como mecanismo de soporte para la pila de lanzamiento. Una vez ensamblados, los equipos realizarán las conexiones mecánicas y eléctricas necesarias.
Luego, para completar el primer Ariane 6, sólo quedará instalar el carenado con las cargas útiles encapsuladas en su interior. Esto tendrá lugar unas semanas antes de la fecha de lanzamiento prevista.
Estas operaciones de integración de vehículos se llevaron a cabo bajo la jurisdicción primaria de la ESA, con el apoyo de ArianeGroup y la agencia espacial francesa CNES.
«Ver el nuevo lanzador europeo en la plataforma de lanzamiento marca la finalización de años de trabajo en las oficinas de diseño y plantas de producción de ArianeGroup y de todos nuestros socios industriales en Europa», dijo Martin Sion, director ejecutivo de ArianeGroup. “Este evento marca también el inicio de una nueva etapa de la campaña de primeros vuelos, con todos los desafíos y complejidades que esto conlleva. Los miembros de nuestro Space Team Europe están poniendo todo su conocimiento y experiencia para que este primer vuelo sea un completo éxito.
El primer núcleo central de Ariane 6 está a punto de ser integrado. (Crédito: ESA/ArianeGroup/CNES)
Ariane 6 está diseñado para poder lanzar varias configuraciones de misión. Estas podrían variar desde misiones LEO que involucran constelaciones de satélites hasta misiones Galileo de lanzamiento dual en órbita terrestre media (MEO), lanzamiento único y lanzamiento dual de satélites geosincrónicos/geoestacionarios.
Para su primer lanzamiento, Ariane 6 intentará entregar un conjunto de pequeñas cargas útiles y experimentos a LEO para clientes como la ESA, la NASA, universidades europeas y varias empresas comerciales.
Algunas cargas útiles constan de CubeSats, mientras que otras permanecerán unidas a la etapa superior para documentar la misión. Dos cargas útiles regresarán a la Tierra en forma de cápsulas de reentrada, diseñadas para probar nuevos materiales.
Arianespace y la ESA apuntan actualmente a una ventana entre el 15 de junio y el 31 de julio de 2024 para el primer vuelo de Ariane 6.
“El programa Ariane 6 entra ahora en su recta final antes del vuelo inaugural desde el Puerto Espacial Europeo en la Guayana Francesa. La soberanía europea sobre el acceso al espacio vuelve a ser posible gracias al duro trabajo de los equipos de la ESA, ArianeGroup y CNES”, declaró Philippe Baptiste, director general del CNES. “Me gustaría agradecerles y enviarles mis mejores deseos para las etapas finales. ¡Vamos Ariane 6!
(Imagen principal: El primer núcleo central de Ariane 6 se encuentra dentro del edificio móvil del complejo de lanzamiento ELA-4 en Kourou en preparación para su lanzamiento inaugural. Crédito: ESA/ArianeGroup/CNES)
Los científicos se están centrando en detectar sulfuro de dimetilo (DMS) en su atmósfera.
El Telescopio Espacial James Webb (JWST), el telescopio más potente jamás lanzado, está a punto de comenzar una misión de observación crucial en la búsqueda de vida extraterrestre.
Como se informó Los tiempos, El telescopio enfocará un planeta distante que orbita una estrella enana roja, K2-18b, ubicada a 124 años luz de distancia.
K2-18b ha atraído la atención de los científicos debido a su potencial para albergar vida. Se cree que es un mundo cubierto de océanos que es aproximadamente 2,6 veces más grande que la Tierra.
El elemento clave que buscan los científicos es el sulfuro de dimetilo (DMS), un gas con características fascinantes. Según la NASA, en la Tierra el DMS es “producido únicamente por la vida”, principalmente por el fitoplancton marino.
La presencia de DMS en la atmósfera de K2-18b sería un descubrimiento importante, aunque el Dr. Nikku Madhusudhan, astrofísico principal del estudio en Cambridge, advierte contra sacar conclusiones precipitadas. Aunque los datos preliminares del JWST sugieren una alta probabilidad (más del 50%) de la presencia de DMS, se necesitan más análisis. El telescopio pasará ocho horas observando este viernes, seguidas de meses de procesamiento de datos antes de poder encontrar una respuesta definitiva.
La ausencia de un proceso natural, geológico o químico que se sepa que genera DMS en ausencia de vida añade peso al entusiasmo. Sin embargo, incluso si se confirma, la gran distancia de K2-18b presenta un obstáculo tecnológico. Viajando a la velocidad de la nave espacial Voyager (60.000 kilómetros por hora), una sonda tardaría 2,2 millones de años en llegar al planeta.
A pesar de la inmensa distancia, la capacidad del JWST para analizar la composición química de la atmósfera de un planeta mediante el análisis espectral de la luz de las estrellas que se filtra a través de sus nubes proporciona una nueva ventana al potencial de vida más allá de la Tierra. Esta misión tiene el potencial de responder a la antigua pregunta de si estamos realmente solos en el universo.
Las próximas observaciones también pretenden aclarar la existencia de metano y dióxido de carbono en la atmósfera de K2-18b, resolviendo potencialmente el «problema de metano faltante» que ha desconcertado a los científicos durante más de una década. Si bien continúa el trabajo teórico sobre las fuentes no biológicas del gas, se esperan conclusiones definitivas dentro de cuatro a seis meses.
