Daar zijn ze 15 van de belangrijkste vragen die in 2024 boven de natuurlijke wereld opdoemen:
PUBLICITEIT
Waterstof: hoogtepunt of hulp?
Naarmate de inspanningen om de klimaatverandering te verzachten toenemen, wordt waterstof een alternatief toenemende populariteit naar conventionele brandstoffen. Maar in hoeverre komt het gebruik van deze alternatieve energiebron ten goede aan de biodiversiteit Het hangt ervan af hoe de waterstof wordt geproduceerd.
Waterstof geproduceerd uit aardgas blijft afhankelijk van fossiele brandstoffen die het klimaat verstoren; Productie waarbij zoet- of zeewater als grondstof wordt gebruikt, of de exploitatie van natuurlijke ondergrondse reservoirs, brengt potentiële onbedoelde gevolgen met zich mee in de vorm van vernietiging of verstoring van habitats.
En tenzij systemen voor de productie, distributie en inzet van waterstof zorgvuldig worden ontworpen, kunnen ze uiteindelijk bijdragen aan hun eigen systemen broeikasgassen. Er zullen speciale inspanningen nodig zijn om ervoor te zorgen dat de voordelen groter zijn dan de nadelen bij de ontwikkeling van deze gemengde klimaatoplossing.
PUBLICITEIT
Het ammoniak-dilemma
Ammoniak is een belangrijk ingrediënt in landbouwmeststoffen. Er zijn ook enorme hoeveelheden energie nodig – momenteel grotendeels afkomstig uit fossiele brandstoffen – om deze te produceren.
Een nieuwe techniek waarbij kleine waterdruppeltjes op een magnetisch gaas worden gespoten, is veelbelovend om de kosten en de broeikasgasvoetafdruk van de productie van ammoniak drastisch te verminderen en daarmee de klimaatverandering te verzachten. Het brengt echter ook potentiële bedreigingen met zich mee.
Aan de ene kant zou de productie van goedkopere, koolstofarme ammoniak kunnen leiden tot een toename van het kunstmestgebruik en daarmee de dreiging van lucht- en watervervuiling. Omdat meststoffen bovendien het vermogen van bodemmicroben vergroten om lachgas, een krachtig broeikasgas, te produceren, kan het netto klimaatvoordeel veel kleiner zijn dan aanvankelijk werd verwacht.
PUBLICITEIT
Microben
De zoektocht naar milieuvriendelijkere voedselbronnen heeft zich tot kleine bedrijven gericht – met enorme gevolgen voor het terugdringen van de bedreigingen voor de biodiversiteit als gevolg van landconversie, overbevissing, nutriëntenvervuiling en klimaatverandering. Onderzoekers ontwikkelden methoden voor het kweken van bacteriën op basis van waterstof, stikstof en koolstofdioxide.
Het resulterende product – al goedgekeurd voor gebruik als voedsel voor mensen in Singapore – is relatief smakeloos en gemakkelijk te verwerken in een verscheidenheid aan bewerkte voedingsmiddelen om het eiwitgehalte te verhogen. Als chemische inputs worden geproduceerd met behulp van hernieuwbare energie, zou het product een dramatisch lagere klimaatvoetafdruk en mondiale milieu-impact kunnen hebben dan vlees, zuivel en andere conventionele eiwitbronnen in de voeding.
Oogsten in het donker
Het proces waarbij planten zonlicht, water en koolstofdioxide gebruiken om voedsel voor zichzelf en andere levende wezens te produceren, is zowel verrassend als schrikbarend inefficiënt. Onlangs hebben onderzoekers een alternatief proces waarbij elektriciteit, water en koolstofdioxide worden gebruikt om acetaat te produceren, dat vervolgens kan worden gebruikt in plaats van de door fotosynthese geproduceerde glucose om de plantengroei te stimuleren.
PUBLICITEIT
De biochemische oplossing zou de productiviteit van planten die in kunstmatige omgevingen worden gekweekt drastisch kunnen verhogen – en in sommige gevallen zelfs de behoefte aan licht kunnen elimineren. Als de energie-input in het systeem uit hernieuwbare bronnen komt, zou het resultaat een zeer efficiënte en milieuvriendelijke voedselproductie binnenshuis kunnen zijn die bijdraagt ​​aan biologische instandhouding, waardoor de noodzaak om leefgebieden om te zetten in landbouwgrond wordt verminderd.
Steenstof
Een van de vele strategieën die worden overwogen om de dreiging van klimaatverandering te verminderen, is de verspreiding van koolstofvastleggend 'steenstof' op landbouwgrond. Er zijn aanwijzingen dat deze praktijk ook de oogsten kan verbeteren.
Mogelijke extra voordelen zijn onder meer het vergroten van de aanwezigheid van nuttige micro-organismen in de bodem, het verminderen van de nutriëntendreiging voor zoet water en het verlagen van de zuurgraad in bodem en zeewater. Mogelijke negatieve gevolgen zijn onder meer het vergroten van de slibstroom naar oppervlaktewateren, het verergeren van de vervuiling door zware metalen, het schaden van organismen die in de bodem leven en het aanmoedigen van meer mijnbouw.
PUBLICITEIT
Regenwormen verdwijnen
Regenwormen spelen een cruciale rol in veel ecosystemen – inclusief landbouwgrond – door dood plantaardig materiaal te recyclen, voedingsstoffen vrij te geven en de bodemkwaliteit te verbeteren. Terwijl ze in stilte hun werk onder de oppervlakte doen, worden ze zelden gezien.
Bij nadere beschouwing blijkt echter dat het tijd is om ze serieuzer te overwegen. Een recent onderzoek in Groot-Brittannië is gebleken dat het aantal regenwormen de afgelopen kwart eeuw met een derde of meer is gedaald, waarschijnlijk als gevolg van het toegenomen gebruik van pesticiden.
Als deze trend zich voortzet – en als er niets wordt gedaan om deze te verzachten – zou het verlies enorme nadelige gevolgen kunnen hebben, niet alleen voor de integriteit van het ecosysteem, maar ook voor het vermogen van de aarde om een ​​hongerige menselijke bevolking te voeden.
Luisteren naar de grond
hoe gaat het alleen gezond? Conventionele strategieën om te bepalen hoe gezond de bodem is en wat deze mogelijk nodig heeft om gezonder te worden, vereisen letterlijk graven – een tijdrovende en dure taak.
Opkomende technologieën maken het mogelijk om de toestand van de bodem onder het oppervlak te horen met behulp van geluidsopnametechnologie om de locatie en bewegingen van ondergrondse ongewervelde dieren te identificeren terwijl ze zich verplaatsen.
De niet-invasieve benadering, bekend als bodem-eco-akoestiek, zou het mogelijk kunnen maken om niet alleen de gezondheid van de bodem gemakkelijk te karakteriseren, maar ook het herstel van eerder aangetaste bodems te volgen en te verbeteren, waardoor hun vermogen om als letterlijke basis te dienen voor gezonde, biodiverse habitats wordt vergroot.
Rook en weer
De hoeveelheid rook in de atmosfeer zal in de toekomst waarschijnlijk toenemen, dankzij de toenemende frequentie en intensiteit van rook bosbranden. En het wordt steeds duidelijker dat rook in de lucht ernstige gevolgen kan hebben voor het klimaat op aarde.
Deeltjes die vrijkomen bij opzettelijke verbranding (bijvoorbeeld om bossen te kappen of voedsel te koken) en andere branden kunnen de normale klimaatcycli verstoren en de manier veranderen waarop temperatuur en druk in de atmosfeer worden verdeeld, waardoor zonlicht wordt geblokkeerd en vocht in de lucht wordt herverdeeld.
Planten, dieren, andere levende wezens en hele ecosystemen zijn geëvolueerd om de stroom van bestaande klimaatcycli te volgen. Grootschalige veranderingen kunnen gemakkelijk het evenwicht in de natuur veranderen, met mogelijk schadelijke gevolgen voor de grootschalige biodiversiteit – en voor de mensheid, die voor ons eigen welzijn afhankelijk is van gezonde ecosystemen.
De DNA-machine
Recente ontwikkelingen in het genetisch onderzoek hebben het mogelijk gemaakt om met relatief gemak gepersonaliseerde DNA-strengen te vervaardigen, en toekomstig werk zou kunnen leiden tot de mogelijkheid om een ​​printapparaat te gebruiken om lange strengen genetisch materiaal te produceren die gewenste eigenschappen coderen en deze vervolgens in organismen in te brengen.
Het resultaat is een De doos van Pandora met mogelijke gevolgen voor behoud, zowel positief als negatief. Aan de positieve kant zou de technologie kunnen worden toegepast om de noodzaak om land vrij te maken voor landbouw te verminderen, meststoffen en pesticiden die het milieu vervuilen tot een minimum te beperken, de veerkracht van organismen tegen veranderingen in het milieu te vergroten en nieuwe methoden voor ongediertebestrijding aan te bieden.
Tegelijkertijd kan willekeurig gebruik ecosystemen ontwrichten. De schijnbaar eindeloze mogelijkheden zouden kunnen leiden tot internationale inspanningen om de handhaving te reguleren.
Voorspelling van toxiciteit
Historisch gezien hebben mensen ontdekt of een bepaalde chemische stof schadelijk is voor levende wezens en ecosystemen door deze in te zetten en de resultaten te observeren. Gelukkig voor alle betrokkenen ontstaat er een nieuw alternatief.
Wetenschappers onderzoeken met behulp van bestaande informatie over hoe verschillende soorten chemicaliën zich gedragen in het milieu, in organismen en zelfs op moleculair niveau om te voorspellen of en hoe nieuw geformuleerde verbindingen ongewenste en onbedoelde gevolgen kunnen hebben. Deze aanpak staat bekend als ‘paden met negatieve uitkomsten’ en kan snelle verbeteringen opleveren met behulp van aprenzado de maquina, diep leren en inteligência kunstmatig.
De mogelijkheid om op deze manier stoffen vooraf te selecteren zou de identificatie kunnen vergemakkelijken van stoffen die voordelen bieden, zoals het verbeteren van de voedselproductie, met minimale schade.
Wolkenkrabbers die vogels aanvallen
Elk najaar vliegen miljarden vogels van meer dan 100 soorten vanuit Europa naar het zuiden langs een pad dat zich splitst in de Rode Zee. Rechtstreeks op jouw pad komen – als onderdeel van de Ontwikkeling van de megastad Neom van Saoedi-Arabië – is een wolkenkrabbercomplex dat 34 km2 beslaat en 500 meter de lucht in steekt.
Gelegen aan de noordkant van de Rode Zee, bedekt met reflecterende oppervlakken en mogelijk uitgerust met windturbines, zou het megagebouw zoals het momenteel is ontworpen een dodelijke val kunnen worden voor de grote aantallen trekvogels die de route gebruiken.
Omdat er geen milieubeoordeling is om plannen te identificeren of te onderbouwen om de dreiging te verzachten, vrezen wetenschappers dat er een massale slachting van vogels kan plaatsvinden, waardoor het ecologische evenwicht wordt verstoord.
Dood van egels
Zee-egels spelen een sleutelrol bij het behoud van de integriteit van koraalriffen door te knabbelen aan algen die ze anders zouden overweldigen.ariamo ecosysteem. Dus toen in 2022 een enorme zee-egelsterfte plaatsvond in de Middellandse Zee en zich vervolgens leek te verspreiden naar de Rode Zee, wisten wetenschappers dat dit problemen opleverde voor onderwaterecosystemen.
Hoewel de oorzaak van de Europese sterfte een mysterie blijft, zijn onderzoekers erin geslaagd een infectie door een microbe te identificeren als de waarschijnlijke oorzaak van de West-Atlantische ramp. Als een soortgelijke microbe de schuldige is in het Middellandse Zeegebied, zou dit een teken kunnen zijn van een verandering in de omgevingsomstandigheden die de groei van de microbe in andere mariene omgevingen bevordert.
De opeenvolgende gevolgen kunnen verwoestend zijn, omdat bekend is dat deze klasse ziekteverwekkers vissen, koralen, krabben en andere oceaandieren infecteert.
Koolstof opslaan in de oceaan
Teveel koolstofdioxide in de atmosfeer? Roep de oceaan in! Beslaat bijna driekwart van het aardoppervlak en staat bekend om zijn vermogen om CO te absorberen2, de zeven zeeën zijn gezien worden als veelbelovende kandidaten voor het verwijderen van buitensporige hoeveelheden van het planeetverwarmende gas dat mensen in de atmosfeer hebben geloosd.
Er zijn strategieën voorgesteld om het vermogen van de oceanen om CO te absorberen te vergroten2 omvatten het toevoegen van kunstmest aan zeewater, het kweken en vervolgens vastleggen van algen, het creëren van de pH van het oceaanwater en het actief injecteren van CO2 in de rotsen onder het oppervlak.
Hoe goed dit allemaal ook klinkt, deskundigen waarschuwen dat deze strategieën nog niet zijn getest en dat niemand echt weet hoe effectief ze zullen zijn in het opslaan van koolstof. Ten tweede is er een groot potentieel voor onbedoelde negatieve gevolgen voor de biodiversiteit en de samenleving.
Problemen in de schemerzone?
De mesopelagische of 'schemering'-zone van de oceaan, een gebied 200 tot 1.000 meter (700 tot 3.000 voet) onder het oppervlak, herbergt rijke concentraties vissen en ander oceaanleven. Deze wezens leveren op hun beurt overvloedig organisch materiaal aan de diepe oceaan terwijl uitwerpselen en karkassen naar de oceaanbodem zinken en daarbij de diepzeedieren voeden.
Niet alleen dat, maar uiteindelijk wordt een deel van dit materiaal begraven in sediment, waardoor planeetverwarmende koolstof uit de atmosfeer wordt opgeslagen. Als het organische materiaal dat zinkt in grote stukken komt, zinkt het sneller en heeft het de neiging koolstof veel langer op te slaan dan wanneer het in kleinere porties komt.
De uitdaging? Terwijl de atmosfeer van de aarde opwarmt als gevolg van de toenemende concentraties van broeikasgassen, warmt ook de schemerzone op. Wetenschappers vrezen dat deze opwarming zorgen ervoor dat organisch materiaal sneller afbreekt, waardoor het vermogen ervan om het onderwaterleven in de zee te voeden en koolstof vast te leggen afneemt.
Oceaanstromingen
Onder het oceaanoppervlak stromen waterstromen van plaats naar plaats, aangedreven door temperatuur- en zoutgehaltegradiënten. Veranderingen veroorzaakt door toenemende concentraties van broeikasgassen in de atmosfeer als gevolg van menselijke activiteiten veranderen deze ondergrondse stromen, waardoor nieuwe – en soms ontwrichtende – omstandigheden ontstaan ​​voor het leven in zee in alle soorten en maten.
Eén van deze stromingen, de diepe Antarctische onrust, verdient veel meer aandacht dan hij tot nu toe heeft gekregen, schrijven de auteurs. Er wordt verwacht dat de stroming de komende kwart eeuw dramatisch zal vertragen, omdat smeltend ijs de zoutconcentraties verandert.
Deze verandering zou op zijn beurt de beschikbaarheid van zuurstof in het zeewater kunnen verminderen en de beschikbaarheid van voedsel en de leefomstandigheden voor het leven, zowel op zee als op het land, kunnen veranderen. Tegelijkertijd kunnen andere factoren, zoals veranderende windsnelheden, een reeks gevolgen veroorzaken die het leven in de oceaan op onvoorziene manieren kunnen veranderen.
Lees ook:
* De tekst van dit artikel is gedeeltelijk gegenereerd door hulpmiddelen voor kunstmatige intelligentie, geavanceerde taalmodellen die helpen bij het voorbereiden, beoordelen, vertalen en samenvatten van teksten. Tekstinvoer is gemaakt door de Curto Nieuws en reacties van AI-tools werden gebruikt om de uiteindelijke inhoud te verbeteren.
Het is belangrijk om te benadrukken dat AI-tools slechts tools zijn, en dat de eindverantwoordelijkheid voor de gepubliceerde inhoud bij de organisatie ligt Curto Nieuws. Door deze hulpmiddelen op een verantwoorde en ethisch verantwoorde manier te gebruiken, is het ons doel om de communicatiemogelijkheden uit te breiden en de toegang tot kwaliteitsinformatie te democratiseren. 🤖
