Penelitian baru menunjukkan dampak tak terduga dari polusi plastik terhadap sistem iklim bumi. Sebuah studi baru-baru ini menunjukkan bahwa polusi plastik mikroskopis mengurangi kapasitas laut dalam menyerap karbon dioksida, sebuah fungsi alami yang memainkan peran penting dalam menjaga kestabilan iklim bumi. Mikroplastik adalah partikel plastik kecil berukuran kurang dari (…)

JetMedia Digital Agency

Related

Penelitian UCSB menawarkan perspektif baru tentang bagaimana karbon disimpan di laut dalam dan apa dampaknya bagi menjaga keseimbangan iklim bumi dalam jangka panjang. Para ilmuwan mengambil langkah penting untuk memahami bagaimana laut menangkap dan menyimpan karbon. Penelitian baru dari UC Santa Barbara dan kolaboratornya menunjukkan bahwa penjelasan tradisional (…)

JetMedia Digital Agency

Banyak orang salah menilai dampak lingkungan dari banyak makanan. Pelabelan yang lebih baik dapat memandu keputusan konsumen yang lebih berkelanjutan. Sebuah studi baru-baru ini memberikan wawasan baru tentang bagaimana masyarakat memahami dampak lingkungan dari makanan yang mereka makan, dan mengungkapkan bahwa banyak orang yang salah menilai dampak tersebut. Temuan ini menunjukkan perlunya pelabelan dampak lingkungan. Peneliti di (…)

JetMedia Digital Agency

Para ilmuwan telah mengungkap mekanisme umpan balik tersembunyi dalam siklus karbon bumi yang dapat menjelaskan masa lalu zaman es dan mengungkap bagaimana pemanasan global pada akhirnya dapat menyebabkan pendinginan ekstrem. Para ilmuwan di UC Riverside telah menemukan elemen kunci yang hilang dari penjelasan sebelumnya tentang bagaimana Bumi mendaur ulang karbonnya. Temuan mereka menunjukkan bahwa pemanasan global pada akhirnya bisa berayun (…)

JetMedia Digital Agency

Para ilmuwan telah menciptakan wahana molekuler bercahaya yang memungkinkan mereka mengamati mikroba laut mencerna gula secara real time. Alat terobosan ini mengungkap bagaimana ganggang dan bakteri berinteraksi di laut dan bagaimana karbon berpindah melalui ekosistem laut. Dengan menyala ketika gula dipecah, probe mengungkap mikroba mana yang dapat mengonsumsi karbohidrat kompleks tertentu (…)

JetMedia Digital Agency

Setiap tahun, miliaran drifters lautan mikroskopis – copepods, krill, dan zooplankton lainnya – melakukan migrasi yang menakjubkan di Samudra Selatan, menyelam ratusan meter ke dalam.

Ketika mereka turun untuk berhibernasi untuk musim dingin, mereka membawa karbon dari permukaan bersama mereka dan, melalui respirasi dan kematian, menguncinya di bawah 500 meter. “Pompa migran musiman” yang baru dikuantifikasi ini bergerak sekitar 65 juta ton karbon per tahun, proses alami tersembunyi yang memainkan peran besar dalam mengatur iklim Bumi.

Peran tersembunyi zooplankton dalam penyimpanan karbon

Sebuah studi internasional besar telah mengungkap bahwa beberapa penduduk terkecil di laut, zooplankton seperti copepoda, Krill, dan Salps, memainkan peran yang jauh lebih besar dalam menyimpan karbon di Samudra Selatan daripada yang dipahami sebelumnya.

Diterbitkan di Limnologi dan Oseanografipenelitian ini memberikan pengukuran terperinci pertama tentang bagaimana makhluk kecil ini membantu menjebak karbon melalui migrasi vertikal musiman mereka. Para ilmuwan telah lama mengetahui bahwa Samudra Selatan adalah salah satu daerah paling penting di planet ini untuk mengunci karbon, tetapi sampai sekarang, secara luas diyakini bahwa sebagian besar proses ini bergantung pada tenggelamnya detritus organik yang diciptakan oleh zooplankton yang lebih besar seperti Krill.

“Pompa migran musiman” menjelaskan

Studi ini menyoroti proses yang kurang akrab tetapi sangat signifikan yang dikenal sebagai “pompa migran musiman.” Setiap tahun, perjalanan zooplankton yang tak terhitung jumlahnya dari perairan permukaan ke kedalaman lebih dari 500 meter untuk bertahan dari bulan -bulan musim dingin. Selama periode hibernasi yang dalam ini, mereka melepaskan karbon melalui respirasi dan kematian, secara efektif memindahkannya ke laut dalam di mana ia dapat tetap disimpan selama berabad -abad atau lebih.

Secara tradisional, para ilmuwan berpikir karbon mencapai kedalaman ini terutama ketika zooplankton mengonsumsi fitoplankton di dekat permukaan dan limbahnya, yang dikenal sebagai karbon organik partikel (POC), secara pasif tenggelam. Temuan baru mengungkapkan bahwa pompa migran musiman menambahkan jalur yang kuat lainnya. Dengan turun ke perairan dalam setiap musim gugur, zooplankton secara langsung menyuntikkan sekitar 65 juta ton karbon ke dalam kedalaman laut setiap tahun, menjadikannya jauh lebih berpengaruh dalam penyimpanan karbon global daripada yang diakui sebelumnya.

Membangun Data Zooplankton A Century

Tim pertama kali membangun database besar zooplankton yang dikumpulkan dalam ribuan pengangkutan bersih dari sekitar Samudra Selatan, berasal dari tahun 1920 -an hingga saat ini. Dari ini, mereka menghitung tingkat keturunan tahunan zooplankton ke musim dingin di kedalaman besar, di mana mereka bernafas₂ – Menyuntikkan karbon secara langsung dan efisien ke samudera yang dalam.

Temuan kunci:

• 65 juta ton karbon yang disimpan setiap tahun: migrasi musiman, vertikal zooplankton mengangkut sekitar 65 juta ton karbon ke kedalaman di bawah 500 meter.
• Copepoda mendominasi ‘pompa migran musiman’: mesozooplankton (terutama krustasea kecil yang disebut copepods) menyumbang 80% dari fluks karbon ini, sementara krill dan salps masing -masing berkontribusi 14% dan 6%.
• Implikasi Iklim: Samudra Selatan adalah wastafel karbon yang kritis, tetapi model sistem bumi saat ini mengabaikan proses yang digerakkan zooplankton ini. Sebagai pemanasan bergeser jenis Distribusi (misalnya, menurun Krill, meningkatkan copepoda, mengubah sumber makanan), dinamika penyimpanan karbon dapat berubah secara dramatis.

Mengapa masalah ‘pompa migran musiman’:

Samudra Selatan menyerap sekitar 40% dari semua CO buatan manusia₂ Diambil oleh lautan, namun peran zooplankton telah diremehkan. Tidak seperti menenggelamkan detritus, yang menghilangkan karbon dan nutrisi penting seperti zat besi, bermigrasi zooplankton secara efisien menyuntikkan karbon ke dalam samudera dalam saat mendaur ulang nutrisi di dekat permukaan. ‘Pompa migran musiman’ ini bisa menjadi lebih penting karena ekosistem laut merespons perubahan iklim.

Dr. Guang Yang, penulis pertama dan ahli ekologi kelautan dari Institute of Oceanology, Akademi Ilmu Pengetahuan Tiongkok, mengatakan: “Pekerjaan kami menunjukkan bahwa zooplankton adalah pahlawan penyerapan karbon tanpa tanda jasa. Migrasi musiman mereka menciptakan fluks karbon besar yang sebelumnya tidak quanty – satu model yang sekarang harus dimasukkan.”

Prof. Angus Atkinson MBE, rekan penulis dan ahli ekologi kelautan senior di Plymouth Marine Laboratory, menambahkan: “Studi ini adalah yang pertama yang memperkirakan besarnya mekanisme penyimpanan karbon ini. Ini menunjukkan nilai kompilasi data besar untuk membuka wawasan baru dan mendapatkan gambaran tentang pentingnya mekanisme penyimpanan karbon.”

Katrin Schmidt, rekan penulis dan ahli ekologi kelautan di University of Plymouth, mengatakan: “Studi ini menunjukkan ‘pompa migran musiman’ sebagai jalur penting dari sekuestrasi karbon alami di daerah kutub. Melindungi migran ini dan habitat mereka akan membantu mengurangi perubahan iklim.”

Dr. Jen Freer, rekan penulis dan pemodel ekologis di British Antartika Survey (BAS), menambahkan: “Krill terkenal dengan peran mereka dalam jaring makanan Antartika, tetapi kami menemukan bahwa copepoda secara signifikan mendominasi musim dingin penyimpanan karbon. Ini memiliki implikasi besar ketika lautan menghangat dan habitatnya mungkin bergeser.”

Penelitian ini menekankan kebutuhan mendesak untuk pembaruan untuk model iklim untuk memasukkan fluks karbon yang digerakkan zooplankton. Ini juga menyoroti perlunya mengelola dan melindungi ekosistem Samudra Selatan, di mana penangkapan ikan industri dan pemanasan mengancam populasi Krill – spesies kunci yang mendukung ekspor karbon dan keanekaragaman hayati unik Antartika.

Referensi: “Zooplankton yang bermigrasi musiman sangat meningkatkan penyerapan karbon Samudra Selatan” oleh Guang Yang, Angus Atkinson, Evgeny A. Pakhomov, Katrin Schmidt, Weilei Wang, Jennifer J. Freer dan Geraint A. Tarling, 23 Juni 2025, Limnologi dan Oseanografi.
Dua: 10.1002/lno.70120

Studi internasional ini adalah kolaborasi di antara para ilmuwan dari Cina, Inggris, dan Kanada, dan memanfaatkan data selama satu abad tentang biomassa zooplankton, distribusi, respirasi dan mortalitas di seluruh Samudra Selatan.

Jangan pernah melewatkan terobosan: Bergabunglah dengan buletin ScitechDaily.

Para peneliti telah menyelesaikan percobaan inovatif di European XFEL.

Tim ilmuwan internasional, yang dipimpin oleh University of Rostock dan Helmholtz-Center Dresding-Rostendorf (HZDR), berangkat untuk menyelidiki materi di bawah tekanan ekstrem. Pada tahun 2023, mereka menggunakan laser Dipole 100-X berdaya tinggi di European XFEL untuk pertama kalinya, mencapai hasil yang luar biasa. Eksperimen terobosan mereka berhasil menangkap perilaku karbon cair, suatu prestasi yang belum pernah dicapai sebelumnya, seperti yang dilaporkan dalam jurnal Alam.

Karbon cair terjadi secara alami di dalam planet dan dapat memainkan peran penting dalam teknologi energi di masa depan seperti fusi nuklir. Namun sampai sekarang, para peneliti hanya tahu sedikit tentang keadaan yang sulit dipahami ini. Tantangannya terletak pada kenyataan bahwa karbon tidak meleleh dalam kondisi normal. Sebaliknya, ia melewati fase cair sepenuhnya dan berubah langsung menjadi gas.

Untuk berubah menjadi cairan, karbon membutuhkan tekanan ekstrem dikombinasikan dengan suhu sekitar 4.500 derajat Celsiustitik peleburan tertinggi dari bahan yang diketahui. Mengandung kondisi seperti itu dalam pengaturan laboratorium telah lama tidak mungkin karena tidak ada wadah fisik yang dapat bertahan hidup.

Kompresi laser memberikan terobosan. Dengan memberikan ledakan energi yang intens dan pendek, laser 100-X dipol mampu mengubah karbon padat menjadi cairan hanya untuk pecahan satu detik. Tantangan sebenarnya adalah menangkap data selama momen cepat itu. Berkat kemampuan unik XFEL Eropa, laser x-ray paling kuat di dunia yang berlokasi di Schenefeld dekat Hamburg, para peneliti akhirnya dapat melakukan pengukuran tersebut. Pulsa sinar-X ultrashort-nya memungkinkan untuk menyelidiki keadaan cair secara real time, mengubah eksperimen yang dulu tak terbayangkan menjadi kenyataan.

Teknologi pengukuran unik dalam kombinasi ini

Kombinasi unik dari XFEL Eropa dengan laser berkinerja tinggi Dipole100-X sangat penting untuk keberhasilan percobaan. Ini dikembangkan oleh Dewan Fasilitas Sains dan Teknologi Inggris dan tersedia bagi para ilmuwan dari seluruh dunia oleh Konsorsium Pengguna Hibef (Helmholtz International Beamline untuk bidang ekstrem). Komunitas lembaga penelitian internasional terkemuka di stasiun eksperimental HED-Hibef (High Energy Density) di European XFEL kini telah menggabungkan kompresi laser yang kuat dengan analisis x-ray ultrafast dan detektor x-ray area besar untuk pertama kalinya.

Dalam percobaan, pulsa berenergi tinggi dari gelombang kompresi drive laser dipole100-X melalui sampel karbon padat dan mencairkan bahan untuk nanoseconds, yaitu, untuk sepersekian detik. Selama nanosecond ini, sampel diiradiasi dengan flash laser sinar-X Ultrashort dari XFEL Eropa. Atom karbon menyebarkan cahaya sinar-X-mirip dengan cara cahaya dibedakan oleh kisi. Pola difraksi memungkinkan kesimpulan untuk ditarik tentang susunan atom saat ini dalam karbon cair.

Seluruh percobaan hanya berlangsung beberapa detik tetapi diulang berkali-kali: setiap kali dengan pulsa sinar-X yang sedikit tertunda atau di bawah kondisi tekanan dan suhu yang sedikit berbeda. Banyak snapshot bergabung untuk membuat film. Dengan demikian, para peneliti dapat melacak transisi dari fase padat ke fase cair satu langkah pada satu waktu.

Struktur seperti air dan titik leleh yang akurat ditentukan

Pengukuran mengungkapkan bahwa dengan empat tetangga terdekat masing -masing, sistemik karbon cair mirip dengan berlian padat. “Ini adalah pertama kalinya kami dapat mengamati struktur karbon cair secara eksperimental. Eksperimen kami mengkonfirmasi prediksi yang dibuat oleh simulasi canggih karbon cair. Kami sedang melihat bentuk cairan yang kompleks, sebanding dengan air, yang memiliki sifat struktural yang sangat khusus,” jelas kepala kelompok kerja karbon Kolaborasi Penelitian, Prof. Dominik Kraus dari Universitas Rostok.

Para peneliti juga berhasil mempersempit titik peleburan. Hingga saat ini, prediksi teoretis tentang struktur dan titik leleh telah menyimpang secara signifikan. Tetapi pengetahuan yang tepat sangat penting untuk pemodelan planet dan konsep -konsep tertentu untuk pembangkit listrik melalui fusi nuklir.

Eksperimen dipol pertama di XFEL Eropa juga mengantarkan era baru dalam mengukur materi di bawah tekanan tinggi, sebagai pemimpin kelompok HED, Dr. Ulf Zastrau, menekankan, “Kami sekarang memiliki kotak alat untuk mengkarakterisasi materi dalam kondisi yang sangat eksotis dalam detail yang luar biasa.” Dan potensi percobaan masih jauh dari kelelahan. Di masa mendatang, hasil yang saat ini membutuhkan waktu beberapa jam percobaan dapat tersedia dalam beberapa detik – segera setelah kontrol otomatis yang kompleks dan pemrosesan data bekerja dengan cukup cepat.

Reference: “The structure of the liquid of carbon liquids. Liermann, II Oleynik, St. Pandolfi, R. Butcher, V. Central, J. Solemn, J. Collier. Galitsky, E Keen, J. Kim, P. Krygier, A. Krygier, L. Labate, A. Laso Garcia, AE Lazicki, Lee, P. B. B. Nagler, M. Nakatsutumi, K. Nguyen-Cong, A. M. Tyldesley, SC Vogel, JT Wark, JT Willman, L 2025, Alam.
Dua: 10.1038/S41586-025-09035-6

Jangan pernah melewatkan terobosan: Bergabunglah dengan buletin ScitechDaily.

Ahli kimia Oxford akhirnya menstabilkan cincin karbon 48-atom, menciptakan alotrop baru yang langka yang disatukan dalam cairan pada suhu kamar-suatu prestasi yang pernah dianggap mustahil. Kimiawan telah berhasil menciptakan bentuk karbon baru. Molekul, yang dikenal sebagai cyclo (48) karbon, mengandung 48 atom karbon yang disusun dalam pola cincin yang mencolok dari bolak -balik tunggal (…)

RisalahPos.com Network

Di kedalaman gelap laut, para ilmuwan telah mengkonfirmasi bahwa ikan mesopelagik laut dalam menghasilkan mineral karbonat seperti kerabat air dangkal mereka. Proses tersembunyi ini memainkan peran penting dalam siklus karbon laut, memengaruhi bagaimana karbon disimpan dan dipindahkan melalui sistem laut. Penemuan ini memperkuat model iklim dan kimia laut, mengungkapkan ikan ini (…)

RisalahPos.com Network