Atmosfera je jedan od osnovnih elemenata koji Zemlju čine nastanjivom planetom za živa bića. Njen sastav, temperatura i dinamika direktno utiču na život i razvoj ekosistema, pored toga što nas štite od sunčevog zračenja i održavaju termalnu stabilnost neophodnu za napredak biljaka i životinja.
Međutim, stabilnost atmosfere se stalno mijenja . Nedavni naučni napredak i međunarodne klimatske studije upozoravaju nas na moguće kratkoročne i dugoročne varijacije, uzrokovane i prirodnim faktorima i ljudskom intervencijom. Naučna zajednica sve više pažnje posvećuje ovim promjenama i njihovim posljedicama po budućnost života na Zemlji.
Koliko dugo će Zemlja ostati nastanjiva?
Iako se može činiti da će Zemlja uvijek biti gostoljubiv svijet, naučnici su modelirali evoluciju atmosfere bogate kisikom i slažu se da ova ravnoteža ima rok trajanja - iako vrlo udaljen po ljudskim standardima. Trenutno, kisik predstavlja oko 21% atmosferskih plinova , što je idealna vrijednost za razvoj složenih organizama.
Studije koje su proveli međunarodni timovi simulirale su evoluciju atmosfere, uzimajući u obzir faktore poput starenja Sunca, smanjenja ugljičnog dioksida i ponašanja biosfere. Prema rezultatima, atmosfera koja nas trenutno održava mogla bi ostati stabilna još otprilike milijardu godina . Nakon te tačke, nivo kisika će se drastično smanjiti zbog progresivnog povećanja sunčeve energije i posljedičnog poremećaja ciklusa ugljika.
Ovo smanjenje kisika bit će prvenstveno posljedica starenja Sunca : kako temperatura Sunca raste, CO2 će se razgrađivati, a fotosinteza će se smanjivati, što će dovesti do urušavanja proizvodnje kisika. Kada to vrijeme dođe, planeta će imati atmosferu pretežno sastavljenu od plinova poput metana i ugljičnog dioksida, što podsjeća na uvjete koji su postojali na ranoj Zemlji prije više od dvije milijarde godina.
U toj hipotetičkoj budućnosti, složeni život će prestati biti održiv . Međutim, naučnici naglašavaju da će ovaj proces biti izuzetno spor, omogućavajući biosferi da se postepeno razvija i prilagođava tokom mnogo generacija.
Atmosfera i uticaj trenutnih klimatskih promjena
Iako se budućnost atmosfere smatra dugoročnim pitanjem, klimatske promjene trenutno mijenjaju njene obrasce neviđenom brzinom . Međunarodna naučna zajednica, s projektima koji uključuju organizacije poput NASA-e, Univerziteta u Oxfordu i Univerziteta u Vigu, proučava efekte globalnog zagrijavanja na gornje slojeve atmosfere, orbite satelita i akumulaciju svemirskog otpada.
Posljednjih godina, temperaturni rekordi su više puta oboreni , a juni prijeti da postane najtopliji mjesec ikada zabilježen na Iberijskom poluostrvu. Stručnjaci dio ove situacije pripisuju "stagnirajućoj atmosferskoj cirkulaciji" ili "blokadi", koja pogoduje održavanju toplotnih talasa i ograničava dolazak hladnih frontova, čineći tople periode dužim i intenzivnijim.
Ovaj fenomen atmosferske stagnacije dolazi s dodatnim rizicima: intenzivnijim olujama, upozorenjima na toplotne talase, širenjem insekata i većom prijetnjom šumskih požara . Iako nedavne proljetne kiše mogu ublažiti rizik od požara, niz vlažnih i toplih perioda također može pogodovati štetočinama i zdravstvenim rizicima. Državna meteorološka agencija izdaje upozorenja na oluje u sjevernoj Španiji i upozorava na mogućnost ekstremnih vremenskih događaja u raznim regijama.
Jedan od najrelevantnijih naučnih pristupa je proučavanje gornjih slojeva atmosfere . Španski timovi, poput onog koji predvodi Juan Antonio Añel sa Univerziteta u Vigu, učestvuju u međunarodnim inicijativama za praćenje uticaja klimatskih promjena na vanjsku atmosferu i sigurnost satelita. Ovaj rad je ključan za razumijevanje kako će se naša planeta razvijati i predviđanje potencijalnih scenarija rizika.
Inovacija za smanjenje atmosferskog CO2: novi fotosintetski materijali
Suočeni s izazovima koje klimatske promjene predstavljaju za atmosferu, istraživanja unapređuju tehnološka rješenja za smanjenje atmosferskog ugljičnog dioksida . Međunarodni tim, predvođen Švicarskim federalnim institutom za tehnologiju u Zürichu (ETH Zurich), razvio je "živi" materijal koji hvata CO2 iz zraka.
Ovaj inovativni materijal integrira fotosintetske cijanobakterije u hidrogel koji se može 3D printati. Za razliku od tradicionalnih materijala, ovaj spoj raste i stvrdnjava se tokom vremena, skladišteći ugljik i kao biomasu i kao mineralni skelet generiran metaboličkom aktivnošću mikroorganizama. Rezultat je dvostruko efikasan proces vezivanja ugljika koji bi se mogao primijeniti u građevinarstvu kako bi se smanjio njegov ugljični otisak.
Prema početnim laboratorijskim testovima, jedan gram materijala može apsorbirati do 26 miligrama CO2 , postižući performanse slične onima nekih složenih industrijskih procesa. Njegova porozna struktura također pruža toplinska i zvučna izolacijska svojstva, što bi moglo transformirati dizajn fasada i poboljšati udobnost u zgradama.
Ovakav tip razvoja otvara vrata održivijoj i regenerativnijoj gradnji , s materijalima koji se mogu sami popravljati, prilagođavati okolini i aktivno doprinositi smanjenju emisije stakleničkih plinova u atmosferi.
Nedavna istraživanja su istakla i dugoročne prijetnje atmosferi - i od prirodnih i od ljudskih uzroka - i mogućnosti koje nauka i tehnologija mogu ponuditi za njeno očuvanje. Očuvanje i briga o atmosferi postaju ključni za osiguranje opstanka i dobrobiti budućih generacija.
