Eccoli 15 delle domande principali che incombono sul mondo naturale nel 2024:
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Idrogeno: apogeo o aiuto?
Man mano che crescono gli sforzi per alleviare la crisi climatica, l’idrogeno sta diventando un’alternativa sempre più popolare ai combustibili convenzionali. Ma in che misura l'uso di questa fonte di energia alternativa apporta benefici al? biodiversità Dipende da come viene prodotto l'idrogeno.
L'idrogeno prodotto dal gas naturale continua a dipendere combustibili fossili che disturbano il clima; la produzione che utilizza acqua dolce o acqua di mare come materia prima o lo sfruttamento di serbatoi naturali sotterranei presenta potenziali conseguenze indesiderate sotto forma di distruzione o disturbo dell’habitat.
E, a meno che i sistemi di produzione, distribuzione e impiego dell’idrogeno non siano progettati attentamente, potrebbero finire per contribuire al proprio sviluppo gas serra. Saranno necessari sforzi speciali per garantire che i benefici superino i danni nello sviluppo di questa soluzione climatica mista.
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Dilemma dell'ammoniaca
L'ammoniaca è un ingrediente chiave nei fertilizzanti agricoli. Per produrlo sono necessarie anche enormi quantità di energia, attualmente derivata in gran parte da combustibili fossili.
uma nuova tecnica che prevede la spruzzatura di piccole goccioline d’acqua su una rete magnetica promette di ridurre drasticamente i costi e l’impronta di gas serra della produzione di ammoniaca e quindi di mitigare il cambiamento climatico. Tuttavia, pone anche potenziali minacce.
Da un lato, la produzione di ammoniaca più economica e a basso contenuto di carbonio potrebbe portare ad un aumento dell’uso di fertilizzanti e quindi alla minaccia di inquinamento dell'aria e dell'acqua. Inoltre, poiché i fertilizzanti aumentano la capacità dei microbi del suolo di produrre protossido di azoto, un potente gas serra, il beneficio netto per il clima potrebbe essere molto inferiore a quanto inizialmente previsto.
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Microbi
La ricerca di fonti alimentari più rispettose dell’ambiente si è rivolta alle piccole imprese, con enormi implicazioni per la riduzione delle minacce alla biodiversità derivanti dalla conversione dei terreni, dalla pesca eccessiva, dall’inquinamento da nutrienti e dal cambiamento climatico. I ricercatori hanno sviluppato Metodi per la coltivazione dei batteri a base di idrogeno, azoto e anidride carbonica.
Il prodotto risultante – già approvato per l’uso come alimento umano a Singapore – è relativamente insapore e facile da incorporare in una varietà di alimenti trasformati per aumentare il contenuto proteico. Se gli input chimici venissero prodotti utilizzando energia rinnovabile, il prodotto potrebbe avere un’impronta climatica e un impatto ambientale globale notevolmente inferiori rispetto a carne, latticini e altre fonti proteiche alimentari convenzionali.
Raccolti al buio
Il processo attraverso il quale le piante utilizzano la luce solare, l’acqua e l’anidride carbonica per produrre cibo per se stesse e per gli altri esseri viventi è allo stesso tempo sorprendente e incredibilmente inefficiente. Recentemente, i ricercatori hanno sviluppato a processo alternativo che utilizza elettricità, acqua e anidride carbonica per produrre acetato, che può poi essere utilizzato al posto del glucosio prodotto dalla fotosintesi per stimolare la crescita delle piante.
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La soluzione biochimica potrebbe aumentare drasticamente la produttività delle piante coltivate in ambienti artificiali e persino, in alcuni casi, eliminare la necessità di luce. Se l’energia immessa nel sistema provenisse da fonti rinnovabili, il risultato potrebbe essere una produzione alimentare indoor altamente efficiente e rispettosa dell’ambiente che contribuisce alla conservazione biologica, riducendo la necessità di trasformare l’habitat in terreno agricolo.
Polvere di roccia
Tra le molte strategie prese in considerazione per ridurre la minaccia del cambiamento climatico c'è la diffusione della “polvere di roccia” che cattura il carbonio sui terreni agricoli. Le prove dimostrano che la pratica può anche migliorare i raccolti.
Possibili ulteriori vantaggi includono l’aumento della presenza di microrganismi benefici nel suolo, la riduzione delle minacce nutritive per l’acqua dolce e la diminuzione dell’acidità nel suolo e nell’acqua di mare. Le potenziali conseguenze negative includono l’aumento del flusso di limo nelle acque superficiali, l’esacerbazione dell’inquinamento da metalli pesanti, il danneggiamento degli organismi che vivono nel suolo e l’incoraggiamento all’aumento dell’estrazione mineraria.
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I lombrichi scompaiono
I lombrichi svolgono un ruolo vitale in molti ecosistemi – compresi i terreni agricoli – riciclando la materia vegetale morta, rilasciando sostanze nutritive e migliorando la qualità del suolo. Svolgendo silenziosamente il loro lavoro sotto la superficie, raramente vengono nemmeno visti.
Uno sguardo più attento, tuttavia, suggerisce che è giunto il momento di considerarli più seriamente. Uno ricerca recente nel Regno Unito hanno scoperto che il numero dei lombrichi è diminuito di un terzo o più nell’ultimo quarto di secolo, probabilmente a causa dell’aumento dell’uso di pesticidi.
Se questa tendenza continua – e se non viene fatto nulla per alleviarla – la perdita potrebbe avere enormi conseguenze negative non solo per l’integrità dell’ecosistema, ma anche per la capacità della Terra di nutrire una popolazione umana affamata.
Ascoltando il terreno
Come sta A solo salutare? Le strategie convenzionali per determinare quanto sono sani i suoli e di cosa potrebbero aver bisogno per essere più sani richiedono letteralmente lo scavo, un compito lungo e costoso.
Tecnologie emergenti stanno rendendo possibile ascoltare le condizioni del suolo sotto la superficie utilizzando la tecnologia di cattura del suono per identificare la posizione e i movimenti degli invertebrati sotterranei mentre si muovono.
Conosciuto come ecoacustica del suolo, l’approccio non invasivo potrebbe consentire non solo di caratterizzare facilmente la salute del suolo, ma anche di tracciare e migliorare il ripristino di suoli precedentemente degradati, aumentando la loro capacità di fungere da fondamento letterale per habitat sani e ricchi di biodiversità.
Fumo e tempo
La quantità di fumo nell'atmosfera è destinata ad aumentare in futuro, grazie alla crescente frequenza e intensità delle emissioni incendi boschivi. E sta diventando sempre più chiaro che il fumo nell’aria può avere gravi conseguenze per il clima della Terra.
Le particelle rilasciate dalla combustione intenzionale (ad esempio, per abbattere foreste o cucinare cibo) e altri incendi possono interrompere i normali cicli climatici e cambiare il modo in cui la temperatura e la pressione sono distribuite nell’atmosfera, bloccando la luce solare e ridistribuendo l’umidità nell’aria.
Piante, animali, altri esseri viventi e interi ecosistemi si sono evoluti per seguire il flusso dei cicli climatici esistenti. Cambiamenti su larga scala potrebbero facilmente alterare l’equilibrio della natura, con conseguenze potenzialmente dannose per la biodiversità su larga scala – e per l’umanità, che dipende da ecosistemi sani per il proprio benessere.
La macchina del DNA
I recenti progressi nella ricerca genetica hanno reso possibile la produzione di filamenti di DNA personalizzati con relativa facilità, e il lavoro futuro potrebbe portare alla possibilità di utilizzare un dispositivo di stampa per produrre lunghi filamenti di materiale genetico che codificano i tratti desiderati e quindi inserirli negli organismi.
Il risultato è un Il vaso di Pandora dei possibili impatti per la conservazione, sia positiva che negativa. L’aspetto positivo è che la tecnologia potrebbe essere applicata per ridurre la necessità di disboscare terreni per l’agricoltura, ridurre al minimo i fertilizzanti e i pesticidi che inquinano l’ambiente, aumentare la resilienza degli organismi ai cambiamenti ambientali e offrire nuovi metodi di controllo dei parassiti.
Allo stesso tempo, l’uso indiscriminato potrebbe distruggere gli ecosistemi. Le possibilità apparentemente infinite potrebbero portare a sforzi internazionali per regolamentare l’applicazione delle norme.
Previsione della tossicità
Storicamente, gli esseri umani hanno scoperto se una determinata sostanza chimica è dannosa per gli esseri viventi e gli ecosistemi utilizzandola e osservando i risultati. Fortunatamente per tutti i soggetti coinvolti, sta emergendo una nuova alternativa.
Gli scienziati stanno esplorando l'utilizzo delle informazioni esistenti su come i vari tipi di sostanze chimiche si comportano nell'ambiente, negli organismi e persino a livello molecolare per prevedere se e come i composti di nuova formulazione potrebbero avere conseguenze indesiderabili e non volute. Conosciuto come “percorsi di esito avverso”, l’approccio può fornire rapidi miglioramenti con l’aiuto di apprendimento automatico, apprendimento profondo e intelligenza artificiale.
La possibilità di preselezionare le sostanze in questo modo potrebbe facilitare l’identificazione di quelle che forniscono benefici, come il miglioramento della produzione alimentare, con un danno minimo.
Grattacieli che attaccano gli uccelli
Ogni autunno, miliardi di uccelli di oltre 100 specie volano verso sud dall’Europa lungo un percorso che si biforca nel Mar Rosso. Innalzandosi direttamente nel tuo percorso - come parte del Sviluppo della megalopoli Neom dell'Arabia Saudita – è un complesso di grattacieli che copre 34 km2 e si innalza per 500 m (1.600 piedi) nel cielo.
Situato all’estremità settentrionale del Mar Rosso, coperto da superfici riflettenti e potenzialmente dotato di turbine eoliche, il megaedificio così come è attualmente progettato potrebbe diventare una trappola mortale per le moltitudini di uccelli migratori che utilizzano la rotta.
Senza alcuna valutazione ambientale per identificare o pianificare piani per mitigare la minaccia, gli scienziati temono che potrebbe verificarsi un massiccio massacro di uccelli, sconvolgendo l’equilibrio ecologico.
Morte di ricci
I ricci di mare svolgono un ruolo chiave nel mantenimento dell’integrità delle barriere coralline rosicchiando le alghe che altrimenti le travolgerebbero.ariamo ecosistema. Pertanto, quando nel 2022 si verificò una massiccia moria di ricci di mare nel Mar Mediterraneo e poi sembrò diffondersi nel Mar Rosso, gli scienziati sapevano che ciò poneva problemi agli ecosistemi sottomarini.
Sebbene la causa della mortalità europea rimanga un mistero, i ricercatori sono riusciti a identificare l’infezione da parte di un microbo come la probabile causa del disastro nell’Atlantico occidentale. Se la colpa fosse di un microbo simile nel Mediterraneo, potrebbe essere il segno di un cambiamento delle condizioni ambientali che favorisce la crescita del microbo in altri ambienti marini.
Gli impatti a cascata possono essere devastanti, poiché è noto che questa classe di agenti patogeni infetta pesci, coralli, granchi e altre creature oceaniche.
Immagazzinare il carbonio nell’oceano
Eccesso di anidride carbonica nell'atmosfera? Chiama nell'oceano! Copre quasi tre quarti della superficie terrestre ed è ben noto per la sua capacità di assorbire CO2, sono i sette mari essere visto come candidati promettenti per rimuovere quantità eccessive di gas che riscalda il pianeta che gli esseri umani hanno rilasciato nell’atmosfera.
Strategie proposte per aumentare la capacità degli oceani di assorbire CO2 includono l'aggiunta di fertilizzanti all'acqua di mare, la crescita e quindi il sequestro delle alghe, la creazione del pH dell'acqua dell'oceano e l'iniezione attiva di CO2 nelle rocce sotto la superficie.
Per quanto tutto ciò sembri positivo, gli esperti avvertono che queste strategie non sono ancora state testate e che nessuno sa veramente quanto saranno efficaci nello stoccaggio del carbonio. In secondo luogo, esiste un grande potenziale di conseguenze negative involontarie per la biodiversità e la società.
Problemi ai confini della realtà?
La zona mesopelagica o “crepuscolare” dell'oceano, una regione compresa tra 200 e 1.000 metri (da 700 a 3.000 piedi) sotto la superficie, ospita ricche concentrazioni di pesci e altra vita oceanica. Queste creature, a loro volta, forniscono abbondante materia organica alle profondità dell'oceano mentre le feci e le carcasse affondano verso il fondo dell'oceano, nutrendo le creature degli abissi nel processo.
Non solo, ma alla fine parte di questo materiale viene sepolto nei sedimenti, sequestrando dall’atmosfera il carbonio che riscalda il pianeta. Se la materia organica che affonda si presenta in pezzi di grandi dimensioni, affonda più velocemente e tende a immagazzinare carbonio per molto più tempo rispetto a quando arriva in porzioni più piccole.
La sfida? Mentre l’atmosfera terrestre si riscalda a causa della crescente concentrazione di gas serra, anche la zona crepuscolare si riscalda. Gli scienziati temono che questo riscaldamento fanno sì che la materia organica si decomponga più velocemente, riducendo la sua capacità di nutrire la vita marina sottostante e di sequestrare il carbonio.
Correnti oceaniche
Sotto la superficie dell'oceano, le correnti d'acqua scorrono da un luogo all'altro, guidate dai gradienti di temperatura e salinità. I cambiamenti causati dalle crescenti concentrazioni di gas serra nell’atmosfera dovuti all’attività umana stanno alterando questi flussi sotterranei, creando condizioni nuove – e talvolta dirompenti – per la vita marina di tutte le forme e dimensioni.
Una di queste correnti, lo sconvolgimento abissale dell’Antartide, merita molta più attenzione di quella ricevuta fino ad oggi, scrivono gli autori. Si prevede che la corrente rallenterà drasticamente nel prossimo quarto di secolo poiché lo scioglimento del ghiaccio modificherà le concentrazioni di sale.
Questo cambiamento, a sua volta, potrebbe ridurre la disponibilità di ossigeno nell’acqua di mare e alterare la disponibilità di cibo e le condizioni abitabili per la vita, sia in mare che sulla terra. Allo stesso tempo, altri fattori, come il cambiamento dei venti, potrebbero creare una serie di impatti che potrebbero alterare la vita oceanica in modi imprevisti.
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