أحدث الأخبار مع #أوريغون
الجزيرة
منذ 4 أيام
- علوم
- الجزيرة
اكتشاف نوع جديد من الكائنات الحية "يوصّل الكهرباء" كالأسلاك
اكتشف فريق دولي من العلماء بقيادة باحثين من جامعة ولاية أوريغون الأميركية، نوعًا من البكتيريا، يعمل كسلك كهربائي، مما قد يُمهّد الطريق لعصر جديد من الأجهزة الإلكترونية الحيوية المستخدمة في الطب والصناعة وسلامة الأغذية ومراقبة البيئة وتنظيفها. يأتي هذا الاكتشاف في سياق جهود العلماء في اكتشاف الأنواع الحية الموصلة للكهرباء ومنها البكتيريا التي يمكنها نقل الإلكترونات وتوليد الكهرباء والتي تسمى بالبكتيريا الكهربائية أو بكتيريا الكابلات. وتُوسّع الدراسة ، التي نشرت في دورية "بلايد أند إنفيرومنتال مايكرو بيولوجي" فهمنا للتنوع الجيني والشكليّ لبكتيريا الكابلات التي تمتلك "أيضا" فريدا يعتمد على التوصيل بعيد المدى، وتقدّم وصفًا شكليًا وجينوميًا مُفصّلًا لنوع جديد أطلق عليه تسمية "سي إيه. اليكتروتريكس ياكونينيز". بكتيريا الكابلات ويقول جيسبر فان ديك، الباحث في الجيولوجيا الحيوية، من جامعة أنتويرب البلجيكية والمشارك في الدراسة ، في تصريحاته للجزيرة نت: "إن بكتيريا الكابلات، هي عبارة عن كائنات دقيقة خيطية تُشكل سلاسل طويلة متعددة الخلايا قادرة على نقل الإلكترونات لمسافات تصل إلى سنتيمترات" ويضيف "توجد هذه الكائنات في الرواسب البحرية ورواسب المياه العذبة، حيث تربط الطبقات السطحية الغنية بالأكسجين بالمناطق العميقة الغنية بالكبريتيد، حيث يسمح لها أيضها الفريد بـ"تنفس" الأكسجين عن بُعد، وذلك باستخدام خيوطها الموصلة لنقل الإلكترونات كما تفعل الأسلاك البيولوجية". من ناحية أخرى قال المؤلف الرئيسي للدراسة "لي شنج"، باحث ما بعد الدكتوراه في كلية علوم الأرض والمحيطات والغلاف الجوي، جامعة ولاية أوريغون، في تصريحاته للحزيرة نت "من منظور الكيمياء الحيوية الكهربائية، يُمكن النظر إلى الرواسب المائية كمصفوفة مُعقدة، حيث تُدمج الجسيمات الخاملة، والمعادن النشطة في الأكسدة والاختزال، والمواد العضوية، والكائنات الدقيقة داخل شبكة مسامية غنية بالإلكتروليتات". نوع خاص من الكهرباء وبحسب الدراسة، فهناك أنواع متعددة من البكتيريا التي تمتلك خصائص وقدرات بكتيريا الكابلات، في توليد الكهرباء والإلكترونات لمسافات طويلة. وفي هذا الصدد يقول الباحث المشارك في الدراسة، فيليب لي، الباحث من جامعة أنتويرب البلجيكية "تحتوي بكتيريا الكابلات على أكثر من 90 نوعًا مختلفًا، يُمكن تقسيم معظمها إلى جنسين مُحددين جيدًا وهما: جنس بحري يوجد في رواسب المياه البحرية، وجنس آخر يوجد في رواسب المياه العذبة، ويشترك النوع المكتشف حديثًا، في بعض المسارات الأيضية (مجموعة التفاعلات الكيميائية في خلايا الكائن)، التي توجد عادةً في جنس رواسب المياه البحرية ". ويقول شنج "هناك أنواع أخرى من الكائنات الحية الدقيقة النشطة كهربائيًا لا تستطيع توصيل الإلكترونات إلى اختزال الأكسجين على مقياس السنتيمتر، ولكنها قادرة على بناء زوائد خلوية موصلة لتوصيل الكهرباء على مسافة مقياس الميكرومتر واختزال المعادن أو الإلكترونات المؤكسدة بكفاءة عالية" ويضيف "كما تشمل بكتيريا الكابلات عدة أنواع، منها ما يعرف باسم بكتيريا "الجيو بكتر" وبكتيريا "شيوانيل"، وتتميز هذه البكتيريا بخصائصها المميزة، وقد استُخدمت في أجهزة هندسية مثل خلايا الوقود الميكروبية أو خلايا التحليل الكهربائي الميكروبية، إما لإنتاج الكهرباء أو غاز الهيدروجين من مياه الصرف الصحي ومجاري النفايات الأخرى". وحول البكتيريا المكتشفة حديثا، يقول شنج "يتميز هذا النوع عن جميع أنواع بكتيريا الكابلات الأخرى الموصوفة من حيث إمكاناته الأيضية، والأيض هو مجموعة من التفاعلات الكيميائية في خلايا الكائن تحافظ على الحياة، وتحويل الغذاء (الوقود) إلى طاقة لتشغيل العمليات الخلوية، وبناء وحدات بناء للبروتينات والدهون، وغيرها من المركبات الخلوية " ويوضح الفريق أن البكتيريا الجديدة تتميز بخصائص هيكلية مميزة، بما في ذلك نتوءات سطحية بارزة، يصل عرضها إلى 3 أضعاف تلك الموجودة في الأنواع الأخرى، التي تحتوي على ألياف عالية التوصيل مصنوعة من جزيئات فريدة من النيكل، كما تُمكّن هذه الألياف البكتيريا من نقل الإلكترونات لمسافات طويلة. فوائد جمة ويقول فان ديك، في تصريحاته للجزيرة نت "تُقدم بكتيريا الكابلات، في مقدمتها البكتيريا المكتشفة مؤخرًا إمكاناتٍ مثيرة في مجالات متعددة بفضل موصليتها الكهربائية الطبيعية" ويوضح أنه في مجال الإلكترونيات، يلهم تطوير هذه البكتيريا مواد موصلة متوافقة حيويًا، وفي مجال العلوم البيئية، يُمكنها المساعدة في الكشف عن الملوثات ومعالجة الرواسب. وإلى جانب ذلك تستطيع هذه البكتيريا نقل الإلكترونات لتنظيف الملوثات، مما يُمكّن من استخدامها لإزالة المواد الضارة من الرواسب، كما أن تصميمها لبروتين نيكل عالي التوصيل قد يُلهم ابتكارات جديدة في مجال الإلكترونيات الحيوية.
إيلي عربية
١٢-٠٥-٢٠٢٥
- علوم
- إيلي عربية
اكتشاف موقع لرواسب الليثيوم التي تبلغ قيمتها 1.5 تريليون دولار
أكّد تقييم جيولوجي مُجدَّد لكالديرا ماكديرميت القديمة الواقعة على حدود ولايتي أوريغون ونيفادا، أنّ الموقع يحتوي ما يُمكن أن يكون أكبر رواسب الليثيوم المعروفة في الولايات المتحدة، والتي قد تصل قيمتها إلى 1.5 تريليون دولار أميركيّ. وعلى الرغم من أن طين الكالديرا الغني بالليثيوم معروف منذ سنوات، إلّا أنّ التقييمات الحديثة تُشير إلى أن حجم الرواسب أكبر بكثير مما كان يُعتقد سابقًا. تشكّلت كالديرا ماكديرميت نتيجة ثوران بركانيّ هائل قبل 16.4 مليون سنة، وقد خلق ذلك بيئة جيولوجيّة فريدة من نوعها ركّزت كميات هائلة من الليثيوم في الحجر الطينيّ، وخصوصًا داخل رواسب قاع البحيرة. وقد قال سامي كاستونغواي، الجيولوجيّ في كلية تريجر فالي المجتمعية: "يبلغ عمر هذه المنطقة ١٦ مليون عام، وسنتخذ القرارات في غضون سنوات. نحن بحاجة إلى فهم المخاطر". ووفقًا للتقارير، أكّد الجيولوجيّون إنّ كالديرا ماكديرميت قد تحتوي ما بين ٢٠ و٤٠ مليون طن متريّ من الليثيوم في رواسبها الطينيّة الغنيّة بالمعادن، وهذا من شأنه أن يجعلها واحدة من أكبر احتياطيات الليثيوم (إن لم تكن الأكبر) التي تم اكتشافها على الإطلاق. عمليًا، قد تُقزّم هذه الفوهة البركانية الوحيدة رواسب أخرى معروفة، وتُعزز بشكل كبير موارد الليثيوم الأمريكية، وهو عامل حاسم في إنتاج البطاريات وسلاسل توريد الطاقة النظيفة. أبرزت الدراسات الجيولوجية الحديثة وتقارير الصناعة الإمكانات الهائلة لليثيوم في كالديرا ماكديرميت، مما يُبرز أهميتها مقارنةً باحتياطيات الليثيوم الرئيسية في أمريكا الجنوبية.
صحيفة الخليج
١٠-٠٥-٢٠٢٥
- علوم
- صحيفة الخليج
شريحة تقلل استهلاك طاقة الذكاء الاصطناعي 50٪
طور باحثون من كلية الهندسة في جامعة ولاية أوريغون الأمريكية، شريحة إلكترونية تقلل استهلاك الطاقة بالذكاء الاصطناعي 50٪، لتكون حلاً للتحديات المرتبطة بالاستهلاك الهائل للكهرباء في تطبيقاته، مثل النماذج اللغوية الكبيرة من نوع Gemini وGPT-4. وأشار الباحثون إلى أن المشكلة تكمن في أن الطاقة اللازمة لنقل كل بت من البيانات لا تتناقص بسرعة تزايد الحاجة إلى معدلات نقل بيانات أعلى، ما يؤدي إلى ارتفاع استهلاك الطاقة في مراكز البيانات. وتعتمد هذه الشريحة على تقنيات الذكاء الاصطناعي لتقليل استهلاك الكهرباء في معالجة الإشارات. وأوضح الباحثون أن «نماذج اللغة الكبيرة تحتاج إلى تبادل كميات هائلة من البيانات عبر كوابل نحاسية في مراكز البيانات، وعند إرسالها بسرعات عالية، فإنها غالباً ما تتعرض للتلف عند الاستقبال، ما يتطلب تصحيحها باستخدام مُعادلات تقليدية تستهلك الكثير من الطاقة». واستخدم الباحثون تقنيات الذكاء الاصطناعي داخل الشريحة نفسها، وذلك بتدريب مصنف ذكي على تصحيح الأخطاء بطريقة أكثر كفاءة وذكاءً من المعادلات التقليدية. ويواصل الباحثون تطوير نسخة من الشريحة، يتوقعون أن تحقق مستويات أعلى من كفاءة استهلاك الطاقة.
CNN عربية
١٠-٠٥-٢٠٢٥
- علوم
- CNN عربية
بركان تحت الماء سينفجر قريبًا قبالة الساحل الغربي الأمريكي
دبي، الإمارات العربية المتحدة (CNN) -- الأمور تزداد سخونة في عرض المحيط على بُعد مئات الأميال من ساحل ولاية أوريغون، حيث يتوقّع ثوران بركان ضخم وشيك تحت سطح الماء، وفق العلماء. البركان، المعروف باسم Axial Seamount، يقع على عمق نحو 1.6 كيلومتر تحت الماء في منطقة ساخنة جيولوجيًا، حيث تتصاعد دفعات شديدة الحرارة من الصخور المنصهرة من وشاح الأرض إلى القشرة. وتُعد البراكين الناتجة عن هذه البقع الساخنة شائعة في قاع المحيط. لكن Axial Seamount يقع أيضًا على حيد خوان دي فوكا، حيث تلتقي صفيحتان تكتونيتان هائلتان (صفيحة المحيط الهادئ وصفيحة خوان دي فوكا)، اللتان تبتعدان باستمرار عن بعضهما، ما يؤدي إلى تراكم ضغط مستمر تحت سطح الأرض. وقد لاحظ الباحثون في مبادرة المراصد البحرية التابعة لمؤسسة العلوم الوطنية الأميركية (NSF)، وتحديدًا في شبكة الكابلات الإقليمية التي تديرها جامعة واشنطن لمراقبة نشاط البركان، أنّ وتيرة الزلازل قد ارتفعت بشكل كبير في الآونة الأخيرة مع تضخم البركان بسبب امتلائه بكميات متزايدة من الصهارة، ما يشير إلى أن ثورانه قد يكون وشيكًا. ثوران بركان "فيزوف" يحول دماغ رجل روماني قديم إلى زجاج قال ويليام ويلكوك، عالم الجيوفيزياء البحرية والأستاذ بكلية علوم المحيطات في جامعة واشنطن، الذي يدرس هذا البركان: "في الوقت الحالي، هناك بضع مئات من الزلازل يوميًا، لكن هذا لا يزال أقل بكثير ممّا رأيناه في الثوران السابق". وأضاف: "أود القول إنه يحتمل أن يثور في وقت لاحق من هذا العام أو في مطلع العام 2026، أو غدًا، لأن لا يمكن التنبؤ بذلك بدقة". خلال آخر ثوران للبركان في أبريل/ نيسان 2015، لاحظ الفريق حدوث حوالي 10,000 زلزال صغير خلال فترة 24 ساعة، ويتوقع ويلكوك أن يحدث الشيء عينه في الثوران المرتقب. قال ويلكوك إنّ الصهارة، أي الصخور المنصهرة تحت سطح الأرض، تسربت من بركان Axial Seamount لمدة شهر، وامتدت لنحو 40 كيلومترًا عبر قاع المحيط. كما انهارت غرفة الصهارة في قلب البركان مرات عدة في الماضي، ما أدى إلى تشكُّل فُوَّهة كبيرة تُعرف باسم كالدييرا. وفي هذا المكان، تزدهر الحياة البحرية بفضل الغازات الغنية بالمعادن التي تخرج من الفتحات الحرارية المائية، وهي تشبه الينابيع الساخنة تحت الماء. ومن الشقوق في سطح كالدييرا، تتصاعد تيارات من السوائل الساخنة التي تحتوي على مليارات الميكروبات وتكتلات من النفايات، مُشكِّلة سُحبًا بيضاء تُعرف باسم "النافخات الثلجية" (snowblowers). وخلال الثورات البركانية السابقة، احترقت النباتات والحيوانات الصغيرة التي تعيش على الفتحات الحرارية بفعل تدفقات الحمم، لكن بعد ثلاثة أشهر فقط، عاد النظام البيئي للحياة وازدهر من جديد، بحسب ديبي كيلي، مديرة شبكة الكابلات الإقليمية. وأفادت كيلي، أستاذة الجيولوجيا البحرية والجيوفيزياء في جامعة واشنطن، ببيان: "أعتقد أن هذه واحدة من أعظم الاكتشافات التي توصلنا إليها. فالحياة تزدهر في بيئات قاسية، والبراكين على الأرجح تُعد من المصادر الرئيسية للحياة في محيطاتنا". من لغة الحيتان إلى مخطوطات ناجية من بركان.. 4 اكتشافات غير متوقعة للذكاء الاصطناعي في عام 2024 في حين أنّ الحياة البحرية المجاورة مثل الأسماك والحيتان والأخطبوطات قد تشعر بحرارة وتحركات الزلازل، إلا أنه من غير المرجح أن تتعرض للضرر. ويحتمل أيضًا ألا يلاحظ الناس على اليابسة الثوران على الإطلاق، بحسب كيلي في حديثها مع CNN. وأضافت: "ليس حدثًا انفجاريًا بشكل كبير. لن ترى سحب الرماد فوق الماء أو شيئًا من هذا القبيل. إنه كما لو أنك وضعت ميلاً من ماء البحر فوق بركان كيلاويا.. قد ترى بعض تدفقات الحمم، وهذا كل شيء". وأشارت كيلي إلى أن معظم النشاط البركاني على كوكب الأرض يحدث في مراكز التمدد تحت الماء مثل حيد خوان دي فوكا، الذي يشهد ثورات بركانية صغيرة عدة يوميًا، لافتة إلى أنّ "الصهارة قريبة جدًا من السطح، حوالي 1.4 كيلومتر تحت القاع، وهو عمق ضحل جدًا مقارنةً بالبراكين الأرضية التي قد تكون على عمق 12.9 كيلومتر". وأضافت أن لزوجة الصهارة (أي سماكتها) تؤثر على مقدار الضغط الذي يتراكم داخل غرفة الصهارة؛ فكما أن فقاعات الهواء في صلصة الطماطم الكثيفة على الموقد تنفجر بعنف أكثر من الصلصة السائلة، فإن الصهارة السميكة تؤدي إلى ثورات أكثر عنفًا من الصهارة السائلة مثل تلك الموجودة في Axial Seamount. كيفية المشاهدة لحسن الحظ، فإنّ الطبيعة الهادئة نسبيًا لبركان Axial Seamount تجعله مثاليًا للمراقبة البشرية عن قرب. فبحسب كيلي، تخّطط المحطة العلمية التي ترصد البركان لبث حي مباشر للثوران التالي، وهو أمر لم يُنفذ من قبل على الإطلاق. رؤية ثوران بركاني تحت سطح البحر ليست مهمة سهلة. فالعلماء لم يشاهدوا واحدًا بشكل مباشر أثناء حدوثه إلا لأول مرة في 29 أبريل/ نيسان. في المحيط الهادئ، على بُعد حوالي 2,092 كيلومترًا غرب كوستاريكا، كان الباحثون من مؤسسة وودز هول لعلوم المحيطات (WHOI) في غوص روتيني باستخدام مركبة غاطسة لجمع بيانات من حيد شرق المحيط الهادئ، عندما لاحظوا أن الفتحات الحرارية النشطة المعروفة باسم "تيكا" لم تعد تعج بالحياة البحرية. وعوض ذلك، عثر الفريق على ما وصفه دان فورناري، الباحث الفخري في WHOI، بـ"حفلة شواء لأنبوبات البحر المحترقة". كانت وميض من الحمم البركانية البرتقالية يتسرّب من خلال قاع المحيط ويتصلّب مباشرة في الماء المتجمد، في إشارة إلى أن ثورانًا كان يحدث في تلك اللحظة. وقال فورناري: "إنه تطور مهم للغاية. فهذه بيئة نادرًا ما ندرسها بسبب صعوبة الوصول إليها، لكوننا بحاجة إلى تقنيات ذكية لفهمها.. وفي جوهر الأمر، نحن نراقب الكيفية التي يُبنى بها هذا الكوكب، كيف يتكوّن بفعل البراكين في قاع البحر". انفجارات بركانية هائلة شهدها الكوكب ساهمت بالتبريد العالمي.. متى الثوران التالي؟ بشكل غير متوقع، كشفت المراقبة الدقيقة لبركان Axial Seamount أن توقيت ثورانه ليس مرتبطًا فقط بما يحدث تحت سطحه، بل أيضًا بما يحدث فوقه. فكل من الثورات البركانية الثلاث الأخيرة، في العام 1998 و2011 و2015، قد حدثت بين شهري يناير/ كانون الثاني وأبريل/ نيسان، وهي الفترة التي يكون فيها كوكب الأرض بعيدًا عن الشمس. قال ويلكوك: "لا أعتقد أننا نفهم تمامًا سبب حدوث ذلك، لكن قد يكون مرتبطًا بقوى (الجاذبية) من القمر التي تؤثر على البركان". يدور القمر حول الأرض كل شهر، وجذب القمر الجاذبي يتسبب في ارتفاع وانخفاض المد والجزر في المحيطات، ما يؤدي إلى تغيرات في الضغط على قاع البحر. عندما تصل غرفة الصهارة في البركان إلى الكتلة الحرجة، تؤدي هذه التغيرات في الضغط إلى زيادة الضغط على الكالديرا، الفوهة التي تكونت نتيجة للثورانات البركانية السابقة. كما أنّ ضغط المد العالي يسبّب المزيد من الزلازل المتكرّرة، ما يؤدّي تدريجيًا إلى إجهاد الغرفة حتى تصل إلى نقطة الانهيار، وفق كيلي.
صحيفة الخليج
٠٩-٠٥-٢٠٢٥
- صحة
- صحيفة الخليج
حرائق الغابات تقتل 15 ألف أمريكي خلال 15 عاماً
تُظهر دراسة جديدة أجرتها جامعة ولاية أوريغون أن تغير المناخ لا يؤدي فقط إلى زيادة وتيرة حرائق الغابات، بل يتسبب أيضاً في وفاة الآلاف من الأشخاص بشكل صامت. وفقاً للدراسة، التي تغطي الفترة من 2005 إلى 2020، أسفرت حرائق الغابات التي تفاقمت بفعل الأنشطة البشرية وتغير المناخ عن وفاة 15 ألف شخص وخسارة اقتصادية 160 مليار دولار في الولايات المتحدة. وخلص الباحثون إلى أن دخان حرائق الغابات تسبب في وفاة 5.14 شخصاً لكل 100 ألف شخص سنوياً، وهو معدل وفيات أعلى بمقدار الضعف مقارنة بالوفيات الناجمة عن الأعاصير والعواصف المدارية في نفس الفترة. وتصدرت ولايتا أوريغون وكاليفورنيا قائمة الولايات الأكثر تضرراً، مع معدلات وفيات سنوية تتراوح بين 130 و5100 حالة. ركَّزت الدراسة على الجسيمات الدقيقة أوPM 2.5 وهي ملوثات مجهرية موجودة في دخان حرائق الغابات والتي يمكن أن تتوغل في الرئتين، يتسبب التعرض لهذه الجزيئات على المدى القصير في تهيج العينين والحلق، بينما يؤدي التعرض طويل المدى إلى أمراض مزمنة وزيادة في معدلات الوفاة المبكرة، خصوصاً بين الأطفال وكبار السن والعاملين في الهواء الطلق والحوامل. وأشار بيف لو، أستاذ كلية الغابات بجامعة ولاية أوهايو والمعد الرئيسي للدراسة، إلى أن الجسيمات الدقيقة PM 2.5 معروفة بتسببها في أمراض القلب والأوعية الدموية وهي عامل رئيسي في تفاقم أمراض الجهاز التنفسي وأضاف: إن زيادة شدة حرائق الغابات تتماشى مع توقعات تغير المناخ، مؤكداً أن ذوبان الجليد المبكر، موجات الحر الشديدة والهواء الجاف قد أسهمت في زيادة رقعة حرائق الغابات وتسريع نموها اليومي. ويتوقع الخبراء أن تؤدي حرائق الغابات الناجمة عن تغير المناخ إلى زيادة بنسبة 50% في الوفيات المرتبطة بالدخان بحلول منتصف القرن مقارنة بالفترة الحالية، مع تكاليف سنوية تصل إلى 244 مليار دولار.
