Ученые выяснили, в чем «соль» глобального потепления
Коллектив ученых из Сколтеха опубликовал серию из трех работ, посвященных разным аспектам проникновения морской соли и других солей в мерзлый грунт, содержащий газовые гидраты — льдоподобные кристаллы, состоящие из воды и газа, в основном метана. Поскольку этот процесс, называемый солепереносом, влияет на скорость таяния мерзлоты на фоне глобального потепления, его учет необходим для достоверного моделирования климатических изменений.
Результаты исследования опубликованы в статьях в журнале Geosciences и — в Energy & Fuels. «Существующие математические модели природной и техногенной деградации мерзлоты, как правило, пренебрегают процессом солепереноса, однако и естественное засоление мерзлоты из-за контакта с морской водой, и техногенное воздействие растворов, которые используются при бурении скважин, понижают температуру начала оттаивания грунта, а значит, ускоряют деградацию мерзлоты. Так что этот аспект необходимо учитывать, и именно для этого мы стремимся разобраться в тонкостях процесса», — пояснил руководитель научной группы, ведущий научный сотрудник Сколтеха Евгений Чувилин.
В одной из работ ученые исследовали, как давление при солепереносе влияет на деградацию обычной мерзлоты и той, что содержит газовые гидраты (при этом лед и некоторое количество незамерзшей воды содержатся и там и там). Эксперименты с модельным грунтом показали, что при идентичных факторах засоления повышение давления не оказывает заметного влияния на солеперенос в обычной мерзлоте и, как следствие, не влияет на скорость ее деградации.
Но наличие в грунте гидратов меняет ситуацию, поскольку они влияют на диффузию солей. Насыщенный гидратами грунт оказывается очень чувствителен к изменению давления, которое может как ускорять солеперенос при снижении давления, так и подавлять его при повышении давления, а значит замедлять таяние мерзлоты.
В другой работе коллектив рассмотрел, как на тот же процесс влияют еще три фактора: температура среды, концентрация солей и какая конкретно соль участвует в процессе. Эксперимент показал: чем ниже температура (речь о значениях ниже нуля), тем менее активно идет солеперенос. Хотя этот эффект был ожидаем, его количественная оценка в мерзлых гидратосодержащих грунтах проведена впервые. Чем выше концентрация соли, тем активнее она проникает в грунт. Если говорить о химии солей, то выяснилось, что при переходе от хлоридов к сульфатам, а также от начала к концу ряда ионов магния, натрия, кальция и калия интенсивность переноса солей уменьшается.
Наконец, в третьей работе ученые исследовали при помощи множества температурных датчиков, как меняется пространственное распределение температуры в образце в результате солепереноса. В ходе эксперимента в мерзлом грунте возникает неоднородное температурное поле. Это объясняется тем, что в тех областях, куда проникла соль, первым делом начинается подтаивание, а значит, поглощается тепло. В случае с гидратосодержащим грунтом этот эффект в несколько раз сильнее, что связано с разложением газовых гидратов при солепереносе.
При этом охлаждение происходит значительно быстрее, а восстановление температурного поля в образце замедляется. «Полученные результаты экспериментального моделирования позволяют по-новому взглянуть на процессы диссоциации внутримерзлотных газогидратных образований, связанные с солепереносом, и его вклад в деградацию мерзлоты при климатических изменениях на Земле», — подытожил Чувилин.
Telegram 
Дзен 
VK Если достаточно развитая цивилизация может отправлять к звездам не колонистов, а крошечные автономные зонды с ИИ, роботами и архивами знаний, то молчание Вселенной становится еще более странным. Возможно, развитые цивилизации не строят космические империи и не окружают звезды мегаструктурами, а расселяются по Галактике тихо — с помощью малозаметных автоматических систем.
В вакууме космоса два металлических предмета, прижатые друг к другу, могут спонтанно свариться без какого-либо нагрева. Из-за отсутствия кислорода на поверхностях деталей разрушается защитный слой, в результате чего свободные электроны начинают мгновенно перемещаться между ними и соединяют два элемента в один монолит.
Современные люди проводят днем неподвижно столько же времени, сколько и охотники-собиратели. Но делают это сидя, а не на корточках, как их предки. Физиология человека не адаптирована к сидению, а физические возможности цивилизованных людей — к длительному пребыванию на корточках. Теперь исследователи рассчитали часть цены, которую мы платим за проблему длительного сидения.
Древнеримские инженеры проложили колоссальную сеть дорог через Европу, Северную Африку и Ближний Восток, многие участки которой до сих пор поражают безупречной прямолинейностью. Секрет строительства заключался в использовании трех особых геодезических инструментов, с помощью которых разбивали местность на ровные отрезки и размечали трассы.
Терраформировать Марс — то есть превратить в мир, где можно жить без защитных куполов — мечта человечества с того момента, как стало понятно, что это холодная планета с призрачной бескислородной атмосферой. Сейчас главный хедлайнер ее освоения — Илон Маск, компания SpaceX которого планирует первые полеты туда уже в 2028 году. Многие энтузиасты вспоминают слова Маска 14-летней давности: Красную планету надо лишь «подремонтировать», чтобы ходить без скафандра. Но между полетом и прогулками по городу-саду на Марсе лежит огромная пропасть. Пару лет назад Naked Science рассматривал положительный сценарий терраформирования. Пришло время подсчитать, сколько же лет и ресурсов потребуется.
Самый маленький дневной хищник Африки впервые попал под наблюдение с помощью GPS-трекеров. Ученые выяснили, что для выкармливания птенцов ему нужен участок почти в 14 раз меньше, чем у степной пустельги — ближайшего «рекордсмена» среди изученных птиц.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно