MIRAS, lo strumento che controlla il circolo dell'acqua sul nostro pianeta

Come l'uomo che, grazie alla tecnologia, è in grado di controllare il proprio corpo per conoscerne lo stato di salute, e porvi possibilmente, rimedio, anche il nostro pianeta abbisogna di strumenti sempre più sofisticati per controllare il suo stato di salute.

Il SMOS (Soil Moisture and Ocean Salinity) dell'ESA, lanciato dal cosmodromo di Plesetsk nel nord della Russia, il 2 novembre, ha portato in orbita uno di questi sofisticati strumenti. Si chiama MIRAS (Microwave Imaging Radiometer using Aperture Synthesis), ed è un radiometro interferometro a cui spetta il compito di elaborare la mappa dell'umidità del suolo e la salinità degli oceani. Questo per renderci più edotti sulla conoscenza dell'importante ruolo svolto dalle due variabili che regolarizzano il ciclo Terra e Acqua sul nostro pianeta .

Dopo l'accensione, MIRAS sta lavorando splendidamente con tutti i sottosistemi chiave, tra cui ricevitori, fibre ottiche e unità di correlazione.
 
MIRAS lavora sulla frequenza L-band (1,4 GHz) con 69 ricevitori montati su braccia a Y, per misurare la radiazione a microonde emessa dalla superficie della Terra, ma rileveranno pure l'umidità del terreno. I dati forniti da MIRAS saranno importanti per modellare il tempo e il clima, la gestione delle risorse idriche, la pianificazione dell'agricoltura, la circolazione delle correnti oceaniche e studi di previsione sui eventi catastrofici, come le inondazioni.

Il tema acqua è molto importante per la nostra sopravvivenza. E siccome risulta che l'acqua sulla Terra è il 40 per cento in meno di trent'anni fa, e che nel 2020 tre miliardi di persone resteranno senza. Sotto la spinta della crescita demografica e per effetto dell'inquinamento, le risorse idriche pro capite negli ultimi trent'anni si sono ridotte del 40 per cento. Gli scienziati avvertono che, intorno al 2020, quando ad abitare la Terra saremo circa 8 miliardi, il numero delle persone senza accesso all'acqua potabile sarà di 3 miliardi circa.

Le soluzioni prospettate finora per far fronte al problema hanno cercato di aumentare l'offerta, piuttosto che di contenere la domanda, rivelandosi però inefficaci: le grandi dighe sono al centro di dibattiti per gli alti costi umani e ambientali e per la razionalità ecologica, mentre la desalinizzazione, oltre ad avere costi economici proibitivi, presenta forti controindicazioni dal punto di vista ambientale ed energetico. Questi e altri stratagemmi mostrano tutti i loro limiti rispetto al complesso ecosistema del ciclo dell'acqua.
 

Alla fine della sua missione, che avrà una durata di tre anni, SMOS  sarà in grado di produrre la prima mappatura globale ottenuta dallo spazio dell’umidità del suolo e della salinità degli oceani, da dove provverranno certamente preziosi consigli sul come trattare questo tema delicato, 


Fonte: www.esa.int/ 
immagine: timestars.org

I geladas, cosa sono?

Le Semien Mountains sono considerate un patrimonio dell'umanità. Esse si trovano in Etiopia settentrionale, a nord est di Gondar. Le sue montagne, costituite da altipiani separati da valli, sono le più aspre montagne del continente africano. Ebbene, in alta montagna, che può raggiungere oltre i 4600 metri, i ricercatori hanno potuto studiare più da vicino come sono fatti i geladas, scimmie stravaganti, con la criniera dorata, che la scienza ha ampiamente trascurato.

I geladas vivono isolati in grandi branchi sulle torreggianti cime del Simien dell'Etiopia settentrionale. Alcuni ricercatori hanno tentato di studiarli sin dal 1970, ma la fame, gli sconvolgimenti politici della regione, hanno spesso reso impossibile proseguire.

"Quasi nessuno ha sentito parlare dei geladas", dice Giacinta Beehner, antropologo biologico dell'Università del Michigan, che sta studiando la specie da oltre un decennio.

A suo dire queste specie di scimmie "vampire" - i maschi hanno canini vampiro - con occhi rossi e carnagione dura, con le loro grida in falsetto, l'abbagliare esplosivo e morbidi grugniti, hanno uno dei repertori vocali più vari di tutte le specie animali. I greggi rumorosi non richiedono molta fatica da seguire. Diversamente dalla maggior parte delle scimmie, i geladas pascolano soprattutto l'erba. La notte, poi spariscono sopra i bordi delle scogliere, dormendo in anfratti sporgenti e angusti, al sicuro però da leopardi e iene... 

 immagine: www.travelpod.com/

Trovata la vita oltre 300 metri sotto il fondale oceanico

A proposito di Juan de Fuca, apprendo or ora da
InterpuntoNet, che un nuovo studio ha scoperto sotto il fondale oceanico una miriade di microorganismi che vive in fratture di antichi basalti nella profondità della crosta terrestre. La ricerca, pubblicata sulla rivista Science, ancora una volta si è spinta nel regno ostile di un ambiente così remoto da rendere impossibile immaginarvi il prosperare della vita. La fase sperimentale è stata svolta al largo delle coste dell'Oregon, vicino alla cresta Juan de Fuca, da scienziati dell'Oregon State University e di molte altre istituzioni.

In una crosta che risale a 3 milioni e mezzo di anni fa, almeno 300 metri sotto il fondo dell'oceano, i ricercatori hanno rilevato movimenti di acqua tiepida attraverso le fratture del basalto. L'acqua è risultata priva di solfati ed estremamente arricchita in ammonio, segno evidente di attività biologica in un luogo sottomarino sottoposto ad alte pressioni e così lontano dalle fonti organiche di energia alle quali la maggior parte delle forme di vita sulla terra attinge.
 
Gli scienziati affermano che è una delle rilevazioni biologiche più precise mai effettuate così in profondità sotto il fondale oceanico. "E' una delle migliori panoramiche che abbiamo di questo luogo della cresta terrestre così difficile da raggiungere, così come delle forme di vita che lo abitano", spiega Michael Rappe. "Fino ad ora non conoscevamo praticamente nulla circa la biologia di aree come questa, ma abbiamo trovato lo stesso ammontare di microorganismi che si può trovare nelle acque oceaniche circostanti".

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Immagine: www.svreeland.com/

Il sequestro di CO2 nel sottosuolo sta dando buoni risultati

Per fortuna che,   
mentre la politica chiacchiera la scienza non dorme.

Già, perchè se la politica si affanna a comprendere o si defila, in merito ai grandi temi ambientali che stanno sconvolgendo la nostra epoca, ci sono scienziati che continuano indefessi nel loro lavoro alla ricerca di soluzioni efficaci che possano aiutarci ad eliminare, in qualche modo, l'enorme massa di anidride carbonica che ci circonda e che respiriamo.

Questo nobile compito tiene coinvolti anche i ricercatori dell' Idaho National Laboratory's Center for Advanced Energy, i quali stanno mettendo a punto una strategia per disinnescare le emissioni di CO2 che il mondo produce. La loro idea è d' iniettare il gas ad effetto serra che non va in atmosfera (ad esempio, piuttosto quello emesso dalle ciminiere delle centrali elttriche che da automobili e aerei), in profondità, dove reagirebbe con le rocce e rimarrebbe sepolto per migliaia di anni.

Gli scienziati del CAES (Center for Advanced Energy Studies) stanno studiando questo nuovo metodo - denominato mineral sequestration - da molti anni, il quale potrebbe rivestire un ruolo chiave nel determinare se il sequestro di minerali è una strategia praticabile per mitigare l'impatto del cambiamento climatico - o solo un sogno irrealizzabile.

Negli ultimi 150 anni i livelli atmosferici di CO2 a effetto serra sono aumentati del 35 per cento, principalmente a causa di un uso intenso del combustibile fossile. Durante questo stesso periodo, le temperature medie globali sono aumentate di 0,6-0,9 gradi Celsius. Molti climatologi sostengono che il mondo rischia una catastrofe climatica, se si continua a pompare CO2 così tanto, e sembra che i politici comincino a comprendere che qualcosa deve essere fatto. L'obiettivo finale è quello di cambiare l'economia mondiale dell'energia riversandosi su quella pulita per mezzo delle fonti verdi. Ma la strada è irta di ostacoli economici e tecnologici. Nel breve termine risulta meno costoso utilizzare combustibili fossili che sviluppare fonti energetiche rinnovabili (come l'energia solare e eolica) o la costruzione di centrali nucleari. Secondo il Department of Energy's Energy Information Administration, petrolio, carbone e gas naturale generano l'84 per cento dell'energia consumata negli Stati Uniti. E la EIA stima che le emissioni di CO2 a livello mondiale crescerà del 1,4 per cento ogni anno, fino al 2030.

Come si è detto, non tutte le emissioni di CO2 che produciamo finiscono nell'atmosfera. L'anidride carbonica generate da fonti tradizionali come le centrali elettriche può essere catturata prima che lasci la ciminiera. Questa CO2 può essere iniettata a centinaia o migliaia di metri di profondità, sigillati in modo sicuro per molti anni.

Alcuni scienziati ritengono questa strategia, definita cattura e sequestro del carbonio (CCS), efficace nel lungo termine, mentre si cerca una definitiva soluzione energetica.
CCS è andata ben oltre il teorico. StatoilHydro, una compagnia energetica norvegese, ha iniettato 1 milione di tonnellate di CO2 sotterranea annualmente, a partire dal 1996. StatoilHydro inietta CO2 nel pavimento in pietra arenaria a circa 800 metri nelle profondità del Mare del Nord. La roccia sovrastante è a tenuta di gas. Ma alcuni ricercatori, come McLing e il collega scienziato dell'Idaho National Laboratory (INL) Rob Podgorney, preferirebbero eliminare ogni possibilità che la CO2 possa sfuggire nell'atmosfera e trovare una soluzione permanente. Per questo stanno lavorando sul sequestro dei minerali di CCS. Il loro obiettivo, di grande importanza, è piuttosto ambizioso.

La teoria di base è ben compresa. Determinati tipi di rocce, quali il basalto, sono ricchi in ioni metallici come calcio, magnesio e ferro. Quando la CO2 viene iniettata in profondità in formazioni di basalto, si dissolve in acqua e reagisce con questi ioni ai minerali per la produzione di carbonato di minerali (come il carbonato di calcio). La CO2 resta così bloccata in rocce solide e stabili.

Il potenziale di questo processo è enorme - il basalto costituisce circa il 65 per cento della crosta terrestre. Secondo un recente documento pubblicato sulla rivista Energy Procedia, la placca tettonica Juan de Fuca, nella parte occidentale degli Stati Uniti, che costeggia maggiormente la California, l'Oregon, lo stato di Washington e il British Columbia, potrebbe aspirare 700 miliardi di tonnellate di CO2, da sola - molto più dei 33 miliardi di tonnellate prodotte dagli esseri umani ogni anno.

McLing, Podgorney e i loro colleghi - ricercatori della University of Idaho e Idaho State University, lavorano insieme sotto l'ombrello CAES - tra i pochi gruppi al mondo che si occupano di sequestro di minerali in profondità. Gli scienziati di CAES hanno elaborato modelli di previsione, come l'approccio al metodo di lavoro, compilando i dettagli chiave attraverso lo studio dei campi di basalto sottostante l'Idaho's Snake River Plain. Le loro simulazioni sono incoraggianti. Podgorney dice che grandi quantità di CO2 iniettati profondamente dovrebbero mineralizzare entro un decennio o due, molto prima che il gas abbia una probabilità di filtrare nell'atmosfera sovrastante o in falde acquifere di acqua dolce.

Il team ora sta per intraprendere la prossima fase decisiva: verificare i relativi modelli con i dati di esperimenti intorno al mondo.

Articolo completo su www.physorg.com
Nell'immagine,tratta da www.ecnmag.com: Rob Podgorney a sinistra e Travis McLing

Syngas, la futura produzione di energia pulita

Sembra che degli scienziati della Columbia University, abbiano trovato il modo di ottenere combustibile pulito dal carbone. Ciò avverrebbe intrappolando milioni di tonnellate di anidride carbonica, impedendo che entri nell'atmosfera della Terra. Gli scienziati hanno adottato un processo definito "gassificazione", già usato per pulire i materiali sporchi prima che siano usati per generare elettricità o per essere trasformati in energia rinnovabile. La tecnica prevede il riscaldamento di materia organica per la produzione di una miscela di idrogeno e monossido di carbonio, denominata syngas (immagine a lato: syngas production), noto anche come gas di sintesi può essere bruciato per produrre elettricità o trasformato in combustibile liquido come il gasolio.

Per scoprire come rendere il processo più efficiente, i ricercatori guidati da Marco Castaldi, dell'Earth and Environmental Engineering della Columbia University , (si è cimentato in questo studio anche Lanny Schmidt, della University of Minnesota), hanno provato a variare l'atmosfera nel gassificatore. Hanno trovato che, aggiungendo CO2 nell'atmosfera del vapore di un gassificatore, è stato trasformato in syngas, meglio di quanto si riesca a fare con biomasse o carbone.

La tecnica ha un doppio vantaggio per l'ambiente: si prevede un utilizzo di CO2 che altrimenti si disperderebbe nell'atmosfera, and, dopo che l'idrogeno is siphoned off from the syngas, il restante monossido di carbonio può essere messo in sicurezza seppellendolo sottoterra.

Forse questa è la strada giusta, anche se potrebbe richiedere ancora del tempo prima che questo tipo di processo venga utilizzato, normalmente.

Articolo completo su www.guardian.co.uk
Immagine: www.treehugger.com

Idrogeno come energia pulita? Forse, ci siamo!

Come si sa, l'idrogeno non esiste allo stato naturale. Bisogna produrlo e di conseguenza bisogna usare altre energie per ottenerlo. Ma non si possono usare le energie fossili, altrimenti inquinerebbero ma se si usa energia pulita se ne ottiene poca quantità.

Ecco allora che un team di ricercatori della University of Tennessee, Knoxville, e dell' Oak Ridge National Laboratory ha scoperto che il meccanismo interno della fotosintesi può essere isolato da certi tipi di alghe e, se accoppiato con un catalizzatore di platino, è in grado di produrre una quantità costante di idrogeno, se esposto alla luce. Il team, guidato da Bruce Barry ritiene che - attraverso il processo di fotosintesi con cui l'energia solare viene trasformata in energia chimica - può far funzionare come energia pulita e sostenibile, la fonte d'idrogeno.

Articolo intero in inglese su www.sciencedaily.com/
immagine: il professor €chos.com

Vertice FAO: Jacques Diouf batte cassa

La terra può nutrire tutti, ha detto papa Benedetto XVI, in occasione dell'apertura del vertice Fao sulla sicurezza alimentare, a Roma. Sì, anche quel miliardo e 20 milioni di persone che ogni giorno non sanno come sfamarsi. Opulenza, sprechi e negligenza, tra i poveri, che forse dovrebbero aprire di più gli occhi, e tra i ricchi, che non hanno compreso che l'unico sistema per "sdebitarsi" coi paesi poveri del mondo, che hanno saccheggiato, usato, corrotto... l'unica cosa da fare e di sbrigarsi ad aiutarli in maniera seria, poichè è inamissibile che "la fame boia" uccida un bambino ogni sei secondi. Specie se poi si pensa al costo degli sprechi che si fanno nel mondo occidentale.

Ad esempio, ogni famiglia italiana getta nella spazzature almeno 50 euro di cibo, il 10 % della spesa annuale. Nella spazzatura finisce soprattutto carne, pane, pasta, frutta e verdura. Se poi vi aggiungiamo anche quanto sprecano i supermercati, i ristoranti, i fast food, il catering arriviamo a ben 30 miliardi di euro, pari al 2 % del PIL, molto più di quanto basterebbe a sfamare milioni di persone che soffrono la fame nel mondo. Sarebbe bene magari dare ascolto alle parole del direttore generale dell'agenzia dell'Onu Jacques Diouf, il quale si auspica 44 miliardi da destinare allo sviluppo agricolo, messo a dura prova anch'esso dai cambiamenti climatici. Tuttavia, finora, speranza vana, visto che i capi di Stato e di governo riuniti a Roma per il vertice, hanno approvato la dichiarazione in cinque principi con gli impegni per un'azione globale contro la fame, riaffermando così l'impegno per "raggiungere l'obiettivo del Millennio (a detta di tutti irragiungibile), di dimezzare entro il 2015 il numero di persone che soffre la fame e dei malnutriti. La dichiarazione fa poi un riferimento ai "gravi rischi aggiuntivi che i cambiamenti climatici pongono alla sicurezza alimentare e al settore agricolo", dal momento che si ritiene che il loro impatto possa essere particolarmente pericoloso "per i piccoli imprenditori agricoli nei Paesi in via di sviluppo".

Il vertice proseguirà domani e mercoledì.

Immagine: politicalrogue.com