Florian Gaertner / Photothek از طریق گتی ایماژ

ما در حال انتقال به انرژی های تجدیدپذیر هستیم ؛ ما از انرژی تولید شده با کارایی فوق العاده استفاده می کنیم. صنایع ما با روشهای تمیز و سبز نوآوری می کنند. ما در حال بازیافت ، استفاده مجدد و بازیابی هستیم. انتشار گازهای گلخانه ای ما کند می شود. اما شاید این کافی نباشد. یک نتیجه دیگر وجود دارد – برخی ممکن است بگویند "آخرین چاره" – مجموعه ای از ابزارها در جعبه ابزار کربن زدایی: "فن آوری های انتشار منفی" – فن آوری هایی که بیش از تولید گازهای گلخانه ای را ذخیره یا توالی می کنند. اینها به دو شکل اصلی وجود دارند: راه حل های مبتنی بر طبیعت مانند جنگل کاری و جنگل کاری و راه حل های فن آوری تر مانند جذب و ذخیره مستقیم کربن هوا ، هوازدگی پیشرفته ، بیوشار و ترسیب کربن خاک.

همانطور که در گزارش سال 2020 آژانس بین المللی انرژی استدلال می شود ، فن آوری های جذب ، استفاده و ذخیره سازی کربن بخشی مهم از اهداف "خالص صفر" است زیرا آنها به بخش های اصلی امکان می دهد میزان انتشار خود را به طور مستقیم کاهش دهند ، اما همچنین به تعادل برخی از موارد دشوارتر کمک می کنند. انتشار گازهای گلخانه ای. اما جذب کربن یک چالش دوقلو است. اول ، شما باید دی اکسید کربن را بگیرید ، یا مستقیماً از جو یا از منابع انتشار. سپس باید آن را در جایی قرار دهید که تا آنجا که ممکن است آن را به صورت ایمن ذخیره کند. خبر خوب این است که این اتفاق به طور طبیعی در حال رخ دادن است. تقریباً نیمی از دی اکسید کربن اضافی که با فعالیت انسان در اتمسفر آزاد می شود – احتراق سوخت های فسیلی – دوباره توسط فرآیندهای طبیعی "پایین" می آید: نیمی توسط فرآیندهای زمینی – عمدتا گیاهان – و نیمی توسط اقیانوس ها. ما نمی توانیم – و نباید – به دنبال کنترل این فرایندهای طبیعی باشیم. اما ما می توانیم از آنها بهره ببریم. از نظر عصبی ، غلظت های بالاتر دی اکسید کربن در جو می تواند در واقع رشد گیاه را افزایش دهد. پدیده ای به نام لقاح دی اکسید کربن. شواهدی وجود دارد که نشان می دهد گیاهان در پاسخ به افزایش در دسترس بودن دی اکسید کربن ، در فصل رشد خود برگهای بیشتری بیرون می ریزند. با این حال ، گیاهان سرانجام با غلظت بالاتر دی اکسید کربن سازگار می شوند ، بنابراین اثر محدود است. و از آنجا که تغییرات آب و هوایی باعث گرم شدن دما و بارندگی بیشتر در برخی از نقاط جهان می شود ، این می تواند طول فصل رشد را در آنجا افزایش دهد. اما در برخی دیگر ، دمای بالاتر و کاهش بارندگی می تواند نتیجه عکس داشته باشد.

این واقعیت همچنان باقی است که درختان گازهای کربنی هستند. حدود نیمی از جرم یک درخت تنها کربن خالص است. با توجه به اینکه جنگلها 31 درصد از اراضی جهانی را در بر می گیرند – حدود 4 میلیارد هکتار – این مقدار کربن ذخیره شده است. مشکل این است که دانشمندان دقیقاً نمی دانند چه مقدار. در حال حاضر ، با استفاده از ماهواره هایی که می توانند تفاوت بین سطوحی مانند جنگل ، علفزارها و بیابان ها را تشخیص دهند ، از فضای جنگل نقشه برداری می شود. اما آنها نشان نمی دهند که یک درخت در جنگل دارای ده متر قد است یا 100 متر ، و این یک قطعه مهم از اطلاعات مربوط به آب و هوا است. "لورا دانکنسون" ، دانشمند سنجش از دور ، از دانشگاه مریلند می گوید: "اگر ما نمی دانیم که حتی کربن در جنگل های زمین چقدر ذخیره شده است ، چه رسد به اینکه چگونه با از بین بردن جنگل ها تغییر می کند و چه چیزی تغییر می کند ، این یک عدم اطمینان گسترده برای آن مدل های آب و هوایی است." این عدم اطمینان پیامدهای قابل توجهی در مورد چگونگی ارزیابی تأثیر جنگل زدایی مداوم ، چگونگی برنامه ریزی برای جنگل کاری یا آنچه که به اصطلاح از جنگل زدایی جلوگیری می شود – قطع نکردن جنگل های موجود – و همچنین نحوه محاسبه اعتبارات انتشارات مربوط به آن جنگل کاری یا جلوگیری از جنگل زدایی. این دانش برای مفهوم کاهش انتشار از جنگل زدایی و تخریب جنگل بسیار مهم است (که به آن REDD + نیز گفته می شود.) مکانی که GEDI – تحقیقات جهانی پویایی اکوسیستم – در آن وجود دارد. این پروژه Nasa از یک فناوری به نام LiDAR یا تشخیص و تابش نور استفاده می کند : یک ضربه لیزری پالسی از ایستگاه فضایی بین المللی برای اندازه گیری ارتفاع اجسام مانند درختان. یک پرتو با قطر رد پای حدود 25 متر ، میلیاردها بار در سطح زمین نقاشی شده است و داده های منبع باز آن میلیاردها نمونه را می توان به نقشه جنگل های زمین ترجمه کرد که به دانشمندان اجازه می دهد کربن جنگل را با دقت بسیار بیشتری نسبت به قبل محاسبه کنید. دانکنسون می گوید: "به جای اینکه فقط بگوییم ،" بله ، ما می دانیم که درختانی آنجا هستند "، ما در واقع اندازه گیری هایی از ساختار فیزیکی آن درختان داریم که می توانیم آنها را به برآورد کربن تبدیل کنیم.

در حال حاضر ابتکارات بی شماری در سراسر جهان برای کاشت درخت در حال انجام است. به عنوان مثال ، چالش بن قصد دارد تا سال 2030 350 میلیون هکتار از مناظر تخریب شده و جنگل زدایی شده را جنگل کاری کند و در حال حاضر به 150 میلیون هکتار جنگل کاری در کشورهایی مانند برزیل ، بورکینافاسو ، هند و کامرون دست یافته است. یک مطالعه تخمین زده است که 0.9 میلیارد هکتار از جنگل های دیگر می تواند در زمین های موجود زنده که قبلاً توسط جنگل ها ، کشاورزی یا مناطق شهری اشغال نشده اند ، کشت شود و اینها می توانند 205 گیگا تن کربن ذخیره کنند – معادل حدود یک چهارم دی اکسید کربن که در حال حاضر در جو زمین است. اما کاشت درخت راه حل ساده ای نیست که به نظر می رسد. دانکنسون می گوید: "این مفهوم عالی است: شما یک درخت می کارید ، سیاره را از تغییرات آب و هوایی نجات می دهید و عملی است ، ادغام در راه حل های اقتصادی بسیار آسان است و همه ما درختان را دوست داریم." "اما واقعیت این است که کاملاً نمی تواند کل مسئله را حل کند." برای مبتدیان ، مقدار آن کاهش کربن نامشخص است: دانکنسون می گوید برخی از مقالات محاسبات خود را بر اساس حداکثر مقدار نظری و نه متوسط ​​ساخته اند. درختان را نمی توان فقط در هر کجا کاشت ، و همه مناطقی که برای احیای جنگل های احتمالی در نظر گرفته شده است مناسب نخواهد بود. شرایط آب و هوایی منطقه یا خاک ممکن است نامساعد باشد ، در نتیجه کاشت درخت در یک مکان خاص ، به دور از کمک به محیط زیست ، از بین می رود یا تأثیر منفی بر اکوسیستم های محلی خواهد گذاشت. از نظر عملی ، این س ofال وجود دارد که بذرها و نهال ها برای چنین تلاش گسترده ای برای بازسازی جنگل از کجا می آیند ، آیا تنوع ژنتیکی کافی وجود دارد و چه تعداد از این دانه ها را می توان برداشت کرد بدون اینکه بقای جنگل های موجود به خطر بیفتد. سرانجام ، رشد درختان طولانی می شود و درختان بزرگتر ، که بیشترین میزان ذخیره کربن را دارند ، ممکن است دهه ها طول بکشد تا به بلوغ برسند – دهه هایی که احتمالاً نداریم. با وجود این نگرانی ها و محدودیت ها ، با توجه به تعداد باورنکردنی اکوسیستم خدماتی که درختان به بشریت ارائه می دهند – هوا پاک ، آب ، ثبات خاک ، اکسیژن ، سرپناه ، مواد غذایی و مصالح ساختمانی – احیا جنگل فقط می تواند معضل زیست محیطی ما را بهبود بخشد ، نه آن را بدتر کند. به طور سنتی ، جنگل کاری و کشاورزی به خوبی کنار هم قرار نگرفته اند ، هر دو نیاز به زمین دارند که دارای عناصر غذایی کافی ، بارندگی و دمای مناسب برای رشد باشد. و البته کشاورزی چالش های زیست محیطی خاص خود را دارد ، زیرا مسئولیت (همراه با جنگلداری و سایر کاربری های زمین) در حدود 23 درصد از انتشار گازهای گلخانه ای انسانی (به ویژه متان و اکسید نیتروژن) را به عهده دارد. اما این دو فعالیت از یکدیگر جدا نیستند. کشاورزی می تواند با جنگل کاری مجدد کار کند تا نقش مهمی در کاهش تغییرات آب و هوایی – جداسازی کربن – داشته باشد در حالی که مزایای بیشتری از خاک های غنی از مواد مغذی ، استفاده کمتر از کود ، مصرف آب کمتر ، افزایش تولید و امنیت غذایی و اقتصادی بهتر فراهم می کند. که موجب کاهش تغییرات آب و هوایی می شود ، امنیت غذایی و امنیت اقتصادی از جنگل های زراعی است. دلفین کلارا زامپ ، محقق دانشکده علوم جنگل و بوم شناسی جنگل در دانشگاه گوتینگن آلمان ، می گوید: "جنگل زراعی اساساً درختان را با سایر محصولات در یک سیستم یکپارچه مخلوط می کند." به عنوان مثال ، درختان الوار را می توان در کنار بوته های قهوه یا چای ، درختان میوه در کنار زردچوبه ، مزارع موز در هم آمیخته با سیب زمینی شیرین ، نخل های روغنی در کنار نخل های نارگیل کاشت. رشد درختان و محصولات در کنار یکدیگر می تواند با ایجاد ثبات در میکرو آب و هوای محلی ، به محصولات سود برساند. سایه زنی و محافظت از محصولات در برابر حوادث شدید خشکسالی. درختان همچنین می توانند با ایجاد مناطق حائل در اطراف مناطقی از گیاهان طبیعی ، تنوع زیستی را افزایش دهند. بعضی از درختان سطح مواد مغذی را در خاک افزایش می دهند ، به عنوان مثال با تثبیت نیتروژن ، که به نوبه خود باعث افزایش عملکرد محصولات مجاور می شود. جنگل زراعی همچنین انعطاف پذیری مالی بیشتری را برای کشاورزان فراهم می کند که بجای تکیه بر یک محصول نقدی که ممکن است با شکست روبرو شود یا با افت شدید مواجه شود ، دارای طیف وسیعی از محصولاتی هستند که در زمان های مختلف برداشت می شوند. اما در حالی که فواید محلی جنگل های زراعی به خوبی تأیید شده است ، هنوز تحقیقات زیادی در مورد تأثیر کاهش آب و هوا در جنگل های جنگلی انجام نشده است – چیزی که Zemp دوست دارد تغییر کند. "به همین دلیل است که ما اکنون فقط کمیت این را شروع می کنیم و می توانیم پتانسیل آن را درک کنیم." روش های کشاورزی کم کربن نیز به دلیل آنچه "کشاورزی کربن" نامیده می شود ، مورد توجه قرار می گیرند ، به موجب آن کشاورزان می توانند با اتخاذ روش هایی که انتشار یا کاهش تولید گازهای گلخانه ای را کاهش می دهد ، اعتبارات کربن کسب کنند. کربن ، و سپس فروش آن اعتبارات کربن به دیگران. لوئیزا کیلی ، کشاورز و رئیس کشاورزان کربن استرالیا ، می گوید که حداقل نیمی از کشاورزانی که برای مشاوره در مورد کشاورزی کربن با او تماس می گیرند در حال حاضر به دنبال بهبود سلامت خاک خود از طریق تکنیک های کشاورزی احیا هستند ، اما می خواهند بفهمند که آیا راهی برای به دست آوردن پول از آن به طور همزمان. یکی از محبوب ترین روش های کشاورزی کربن در استرالیا "بازسازی یک جنگل بومی ثابت و یکنواخت توسط انسان است" ، که در اصل به معنای بازگشت درختان بومی است. این امر می تواند با دور نگه داشتن دام از مناطق جنگل های بومی یا مدیریت زمان و میزان چرای آنها به گونه ای که به درختان بومی اجازه رویش مجدد دهد ، حاصل شود. این امر همچنین در مورد مدیریت گیاهان غیربومی و توقف استفاده از هر نوع روش شیمیایی یا فیزیکی برای از بین بردن رشد مجدد بومی است. یکی دیگر از راه های افزایش کربن خاک تغییر نحوه کاربری خاک است. شخم زدن یا شخم زدن ، که 15-25 سانتی متر بالای خاک را می خرد و برمی گرداند ، از هم می پاشد و مقدار زیادی کربن ذخیره شده خاک را در هوا آزاد می کند ، و همچنین بسیاری از میکروارگانیسم های مهم خاک را از بین می برد. با آگاهی روزافزون از عواقب این روش ها هم برای حاصلخیزی خاک و هم برای انتشار گازهای گلخانه ای ، بسیاری از کشاورزان به روش های کم زراعت یا بدون مزرعه کشاورزی روی می آورند ، جایی که بذرها یا نهال ها مستقیماً در خاک کاشته می شوند بدون اینکه مزاحمتی برای آن ایجاد کنند. . علاوه بر این ، این روش ها عمداً زباله های زراعی بیشتری را در سطح خاک باقی می گذارند ، که نه تنها آن عناصر غذایی را به خاک برمی گرداند ، بلکه باعث کاهش آزاد شدن کربن در هوا و فرسایش ناشی از باد و باران می شود. کشاورزی بدون مزرعه نیز از حدود یک سوم سوخت معمولی استفاده می کند و ذخیره آب در خاک را بهبود می بخشد. این یک راه حل مناسب برای همه نیست. میزان ترسیب کربن تحت تأثیر نوع خاک و آب و هوا است ، و یک تجزیه و تحلیل نشان داده است که روش های بدون شخم ممکن است کربن کمتری را در آب و هوای خشک و خشک ذخیره کند. با این حال ، در چمنزارهای کانادا ، سطح زمین های کشاورزی با روش های بدون مزرعه از پنج درصد در سال 1991 به تقریباً 50 درصد در سال 2006 افزایش یافته است ، و در حال حاضر کشت بدون کشت در 21 درصد از کل زمین های زراعی در کشور انجام می شود. ایالات متحده. جنگل حرا در جزر و مد کم مکان جادویی است. این بافر همیشه در حال تغییر بین خشکی و دریا ، مکان موجودات و گیاهان عجیبی است که برای رشد و نمو در شدید و مرطوب و خشک تکامل یافته اند. این سطح یک سوراخ غنی از گل و لای تیره است که حباب می زند و با زندگی می خزد ، حلزون های دریایی نقشه خود را بر روی بوم خود و خوشه صدف ها را روی هر اینچ سنگ سنگی قرار می دهند. این خانه کربن آبی است. جنگل های حرا ، همراه با چمنزارهای علف دریایی و نمکزارها ، در صدها ، حتی هزاران سال کربن ذخیره شده رشد می کنند. در این محیط مرطوب ، شور و کم اکسیژن ، مواد آلی مانند برگ ها به آرامی به رسوبات غنی از کربن تجزیه می شوند. از آنجا که این رسوبات بیشتر اوقات در آب وارد می شوند یا در زیر آب قرار دارند ، کربن برای مدت زمان طولانی تر از یک اکوسیستم زمینی ، که در معرض هوا قرار می گیرد ، نسبت بیشتری از کربن به عنوان دی اکسید کربن به جو برگردانده می شود. گاهی اوقات به عنوان "بوتیک کربن" توصیف می شود. حرا ، شوره زارها و علفزارهای علفزارهای دریایی انبوهی از خدمات مهم اکوسیستم را ارائه می دهند که بشریت از آنها به میزان زیادی بهره مند شده است. آنها فرسایش ساحل را محدود می کنند ، در برابر حوادث شدید مانند موج طوفان و سونامی محافظت می کنند ، کیفیت آب را بهبود می بخشند ، از گردشگری حمایت می کنند و زیستگاه و نهالستان بسیاری از گونه های غذاهای دریایی است که انسان می خورد. حفظ آنها مزایای فراتر از ترسیب کربن ساده را به همراه دارد. در محیط های کربن آبی ، کربن تقریبا به طور کامل در رسوبات ذخیره می شود تا در ساختار یک گیاه ، این بدان معنی است که ظرفیت ذخیره سازی کربن در این اکوسیستم های ساحلی تقریباً بی حد و حصر است. هسته های رسوبی گرفته شده از چمنزارهای علف دریایی در دریای مدیترانه نشان داد که برخی از رسوبات بیش از 3000 سال قدمت دارند ، در حالی که مطالعات دیگر تاریخ رسوبات را در چمنزارهای گیاهان دریایی با بیش از 6000 سال قدمت داده اند. در مقابل ، گردش کربن در یک جنگل زمینی ممکن است در دهه ها ، و گاهی اوقات قرن ها اندازه گیری شود. این ایده که اکوسیستم های ساحلی ممکن است مقادیر قابل توجهی کربن را جدا کنند ، اولین بار در سال 1981 در مقاله ای ارائه شد که نشان می دهد این غرق کننده های کربن ممکن است نشان دهنده یک عنصر قابل توجه و حساب نشده در بودجه های جهانی کربن. امروزه ، کربن آبی به عنوان یکی از شدیدترین غرقاب های کربن در کره زمین شناخته شده است: تقریباً نیمی از کربن موجود در رسوبات اقیانوس با وجود پوشاندن کمتر از دو درصد از اقیانوس. مشکل این است که اکوسیستم های ساحلی در حال نابودی هستند. حرا با سرعت حدود 2 درصد در سال در حال ناپدید شدن است – تلفات آنها حدود ده درصد از انتشار از جنگل زدایی جهانی است. منطقه جهانی مرداب جزر و مدی به نصف کاهش یافته و حدود 30 درصد از گیاهان دریایی از بین رفته اند. کربن آبی در معرض تهدید است. در دانشگاه ادیث کاوان در استرالیای غربی ، دانشجوی دکترا ، کریستین سالیناس ، تأثیر فقدان مراتع علف دریای ساحلی استرالیا را که از دهه 1950 اتفاق افتاده است ، مدل سازی کرده است. وی محاسبه کرده است که تخریب حدود 161 هزار و 150 هکتار گیاهان دریایی هر ساله معادل پنج میلیون اتومبیل دی اکسید کربن آزاد می کند ، که تقریباً دو درصد افزایش سالانه دی اکسید کربن مربوط به تغییر کاربری اراضی در استرالیا است. سالیناس می گوید: "این فقط این نیست که شما تمام کربنی که در آنجا دفن شده است را از دست می دهید بلکه این توانایی را نیز دارید که این علف های دریایی برای جداسازی کربن جدید فراهم می کردند." چالش این است که از آنچه باقی مانده محافظت کنید و اکوسیستم های جدید کربن آبی ایجاد کنید. خوشبختانه ، علاقه به این بوتیک کربن به طور قابل توجهی در سالهای اخیر افزایش یافته است و از سال 2015 در کنفرانسهای پی در پی تغییر آب و هوا در سازمان ملل با شدت بیشتری مورد بحث قرار گرفته است. می گوید که اکنون پول واقعی برای ساخت کربن آبی وجود دارد و باعث جذابیت آن می شود ، می گوید سالیناس "این راهی برای محافظت و بازیابی این اکوسیستم ها است." تلاش ها برای ترکیب کربن آبی در موجودی کربن در کشورهایی از جمله ماداگاسکار ، کاستاریکا ، استرالیا و اندونزی در حال انجام است. کربن آبی حتی توجه غول فناوری اپل را به خود جلب کرده است ، که در حال کار با Conservation International برای بازسازی یک جنگل حرا در کلمبیا است که انتظار می رود در طول عمر خود حدود 1 میلیون تن کربن کاهش یابد. گفته شد ، این یک مسابقه در برابر زمان است تا بتوانیم این اکوسیستم های ساحلی گرانبها را نجات دهیم و بازیابی کنیم در حالی که می توانیم. اصطلاح "جنگل مصنوعی" ممکن است برخی از ویستاهای علمی تخیلی را از درختان فلزی یا شفاف با برگ های سیلیکونی که مکانیکی تکان می دهند ، پیشنهاد دهد. از کارگران مناسب استریل ، زمزمه و صدای خش خش باد از طریق شاخ و برگ با یک زمزمه مکانیکی جایگزین می شود. این یک زیبایی شناسی آینده نگرانه است ، اما متأسفانه برای هنرمندان و رویابین ، چیزی شبیه چیز واقعی نیست. یک جنگل مصنوعی به احتمال زیاد ردیف پس از ردیف از سازه های باریک و مستطیل شکل ردیف پس از آن قرار دارد ، سطوح آنها مملو از ردیف هایی از فن های غول پیکر است که هوا را با حداکثر سرعت ممکن بیرون می کشد تا 400 مولکول دی اکسید کربن موجود در هر میلیون مولکول جو را پیدا کند. .همانطور که درختان از کربن موجود در دی اکسیدکربن برای ساختن ساختار خود استفاده می کنند ، انسان نیز می تواند. از زمان تبدیل شدن دی اکسیدکربن به دشمن شماره یک آب و هوا ، دانشمندان در تلاش بوده اند تا نحوه استفاده حداکثر از مقدار اضافی را بررسی کنند. هنگامی که گفتگوها در مورد ایده جذب کربن از جو آغاز شد ، تمرکز بر روی چگونگی استفاده از این فرآیند برای مراقبت از انتشارات حاصل از سوزاندن ذغال سنگ و ایجاد به اصطلاح "زغال سنگ تمیز" بود. جنیفر ویلکوکس ، استاد مهندسی شیمی در موسسه پلی تکنیک Worcester می گوید: "این یک عبارت وحشتناک است." اما اکنون ، وقتی صنعت زغال سنگ به سمت نابودی خود می رود ، جذب کربن معنای جدیدی پیدا کرده است. ویلكاكس می گوید: "بنابراین ما این تصور را داریم كه جذب كربن نسخه 2.0 است ، جایی كه این موضوع در مورد ذغال سنگ دكربن سازی نیست ، اما در واقع به دنبال كربن زدایی عمیق یا جذب و ذخیره كربن است." این مسئله نه تنها گرفتن کربن از فرآیندهای موجود ، مانند تولید فولاد یا سیمان ، بلکه فعالانه حذف آن از جو و یا ذخیره یا استفاده از آن است. اولین چالش این است که چگونه آن را به گونه ای جذب کنیم که ما از آن استفاده نکنیم مشکلات زیست محیطی بیش از آنچه ما شروع کردیم ایجاد می کنیم. جذب مستقیم دی اکسیدکربن توسط هوا می تواند به طرق مختلف انجام شود ، اما اصل اساسی این است که دی اکسید کربن با یک ماده جامد یا مایع – به عنوان مثال هیدروکسید پتاسیم – در تماس شیمیایی قرار می گیرد. سپس این ماده ، معمولاً با گرمای زیاد ، برای استخراج دی اکسید کربن گرفته شده و تصفیه آن ، فرآوری می شود. این مرحله آخر انرژی زیادی را می گیرد که در حالت ایده آل از منابع تجدیدپذیر تأمین می شود تا انتشار یا تولید گازهای گلخانه ای اضافی توسط این فرآیند صورت نگیرد. در حال حاضر چندین شرکت وجود دارند که فن آوری های جذب مستقیم کربن هوا را توسعه داده اند ، مانند مهندسی کربن در کانادا ، Climeworks در سوئیس و ترموستات جهانی در ایالات متحده. هنگامی که دی اکسید کربن جذب و خالص شد ، چه کاری می توان با آن انجام داد؟ می توان آن را دفن کرد و بهترین مکان برای انجام این کار در سنگهایی است که در جذب دی اکسید کربن بسیار خوب هستند ، مانند آنهایی که منیزیم زیادی دارند. به عنوان مثال ، در ایسلند ، CarbFix روشی را برای تزریق آب گازدار به درزهای زیرزمینی سنگ بازالت ایجاد کرده است ، جایی که دی اکسید کربن با بازالت واکنش می دهد و به معنای واقعی کلمه به سنگ تبدیل می شود. متأسفانه ، دفن کربن لزوماً سودآور نیست. یک برآورد این است که هزینه جذب مستقیم هوا در مقیاس تجاری در حدود 600 دلار در هر تن است ، اگرچه ممکن است در چند سال آینده به 200 تا 300 دلار در هر تن کاهش یابد. مسئله دیگر ، اگر نیروگاه جذب مستقیم هوا با این منابع معدنی مشترک نباشد ، این است که کربن مایع باید به آنجا منتقل شود. ویلكاكس می گوید: "در زمین ذخیره سازی زیادی وجود دارد." "فقط همه جا نیست. و بنابراین سوال این است که ، چقدر حاضرید برای هزینه های حمل و نقل بپردازید؟ " دفن کربن ، در حالی که به هدف نهایی حذف دائمی آن از گردش خون دست می یابد – حداقل در یک بازه زمانی زمین شناسی – لزوماً نمی تواند یک سرمایه گذاری سودآور باشد ، مگر اینکه اعتبارات کربن به اندازه کافی بالا باشد تا ارزش آن را داشته باشد. اما دی اکسید کربن و کربن مواد مفیدی است و تعداد فزاینده ای از شرکت ها به دنبال چگونگی کسب درآمد از آنها هستند. از کربن می توان در تولید نوشیدنی های گازدار استفاده کرد ، به عنوان مثال ، برای ایجاد سوخت های مایع مصنوعی مانند syngas یا ساخت پلاستیک هایی مانند اتیلن. می توان از آن برای ساخت بتن منفی کربن استفاده کرد: به عنوان مثال ، تزریق دی اکسید کربن – حاصل از فرآیندهای صنعتی – به سیمان مرطوب ، زیرا در حال پخت است ، می تواند مقاومت آن را بهبود بخشد و همزمان دی اکسید کربن را جدا کند. نوعی سیمان ساخته شده از اکسی کلرید منیزیم – که از محصولات جانبی استخراج منیزیم ساخته می شود – مخلوط با خاکستر مگس حاصل از احتراق ذغال سنگ نه تنها قوی تر و سریعتر از سیمان معمولی است ، بلکه اکسی کلرید منیزیم نیز به طور فعال دی اکسید کربن را جذب می کند. حتی سنگدانه ها – شن و ماسه و سنگهایی که توسط سیمان به هم متصل می شوند – می توانند با سنگهای ساخته شده از دی اکسید کربن جداسازی شده از فرآیندهای صنعتی جایگزین شوند. جذب کربن نیازی به تکنولوژی یا حتی فرایندهای آلی ندارد. هوای پیشرفته سرعت بخشیدن به فعل و انفعالات شیمیایی طبیعی بین دی اکسید کربن در جو و مواد معدنی سطحی با فناوری پایین است که مدتها قبل از ظهور انسان یا حتی زندگی روی کره زمین ، دی اکسید کربن را از جو زمین جدا می کند. این فرآیند را می توان با قرار دادن بیشتر آن دسته از مواد معدنی سطح – به ویژه مواد غنی از کلسیم و منیزیم – در معرض جو تسریع کرد. به عنوان مثال ، با کندن آنها یا خرد کردن آنها. یک صنعت که در آن فرآیند تمام وقت اتفاق می افتد استخراج است. در اوایل دهه 2000 ، مشخص شد که انباشت زباله های یک معدن آزبست قدیمی در کبک مقادیر قابل توجهی دی اکسید کربن را توقیف می کند ، زیرا مواد معدنی غنی از منیزیم در انباشت زباله واکنش شیمیایی نشان می دهد با دی اکسید کربن در جو برای تولید کربنات منیزیم. یک مطالعه تخمین زده است که این توده معدن حدود 600 تن دی اکسید کربن را در سال توزیع می کند ، تقریباً معادل انتشار از 118 ماشین سواری در یک سال. ضایعات معدنی غنی از منیزیم نه تنها محصول جانبی معادن آزبست بلکه الماس است. ، معادن پلاتین و نیکل. بنابراین این انباشت های زباله می توانند یک پتانسیل بزرگ جذب نشده کربن را نشان دهند. آنا هریسون ، ژئوشیمی دان محیط زیست و استادیار دانشگاه در این باره می گوید: "اگر به اندازه کافی از واکنش های رخ داده استفاده کنیم ، می توانیم مقدار CO2 را که از طریق معدن ساطع می شود یا حتی در برخی موارد بیشتر از آنچه که معدن ساطع می کند جدا کنیم." دانشگاه کوئینز در انتاریو ، کانادا. به عنوان مثال ، یک ارزیابی از معدن نیکل Mount Keith در استرالیای غربی نشان داد که میزان دی اکسید کربن توسط باطله های معدن مصادره شده است که در حدود 11 درصد از کل انتشار گازهای گلخانه ای سالانه معدن را نشان می دهد. این مزیت یک فرآیند طبیعی است که به طور معمول در بازه های زمانی زمین شناسی اتفاق می افتد. اما در یک انبار زباله معدن ، سنگ به صورت آوار درمی آید ، بنابراین سطح بسیار بیشتری از سنگ غنی از منیزیم در معرض هوا قرار می گیرد و واکنش بسیار سریعتر اتفاق می افتد. و هنگامی که دی اکسید کربن در مواد معدنی کربنات قفل شد ، برای مدت زمان بسیار طولانی در آنجاست. همچنین ممکن است سرعت واکنش حتی بیشتر شود ، زیرا عامل اصلی محدود کننده سرعت ، تأمین دی اکسید کربن به سنگ است. هریسون می گوید: "آنها فقط به عنوان این توده بزرگ از مواد دانه ریز که تا حدی با آب پر شده است ، رسوب می کنند و سپس به نظر می رسد که CO2 از جو فقط با 10 تا 15 سانتی متر بالای آن شمع باطله واکنش نشان می دهد." مواد معدنی همچنین می تواند در کشاورزی به عنوان راهی برای بازگشت کربن به خاک و همچنین کمک به تعادل اسیدیته خاک های کشاورزی استفاده شود. یک مطالعه تخمین زده است که هوازدگی پیشرفته که به این روش استفاده می شود می تواند تقریباً همان مقدار کربن را به عنوان روش های جداسازی کربن خاک کشاورزی تعیین کند. کانی سازی کربن می تواند معادن خنثی از کربن یا حتی منفی کربن را تحویل دهد. شرکت الماس DeBeers قبلاً آن را در برخی از سایتهای معدن خود آزمایش کرده است زیرا کیمبرلیت ، که اغلب الماس در آن یافت می شود ، دارای منیزیم زیادی است و به همین دلیل مناسب کربنیزاسیون است. در واقع ، آنقدر مناسب است که یک معدن الماس معمولی می تواند به اندازه کافی کیمبرلیت تولید کند تا ده برابر انتشار خود را جبران کند. جنیفر ویلکاکس می گوید: "حذف کربن فرصتی برای بازگشت است." این به معنای بازگشت به سطح دی اکسیدکربن قبل از انقلاب صنعتی ، یا حتی سطح قبل از 1970 نیست ، زیرا ما در این زمینه بسیار زیاده روی کرده ایم. ما فراتر از مرحله ای هستیم که فناوری های انتشار منفی به تنهایی و بدون هیچ کاهش دیگری در انتشار کربن می توانند ما را نجات دهند. اما این فن آوری ها و روش ها می توانند وقت ما را بخرند تا از دیوار 412 قطعه در هر میلیون پشت بگیریم. "اگر بخواهیم به سطح معقول غلظت CO2 در سطح پایین برگردیم ، ما باید آن را بیرون بکشیم. ویلكاكس می گوید ، اما ما همچنین نرخ هایی را داریم كه امروز و در آینده دامپینگ می كنیم. ما باید کربن را حذف کنیم و همچنین باید از قرار دادن بیشتر در اینجا اجتناب کنیم: "ما باید همه کارها را انجام دهیم."

داستان های جالب تر از WIRED💊 یک کودک در حال مرگ ، عشق مادر و دارویی که دارو را تغییر داده است😷 واکسن های ویروس کرونا باعث می شود برخی از مبتلایان به Covid طولانی تر احساس کنند🎧 هدفون خود را با بودجه ارتقا دهید؟ ما همه ارزان ترین مجموعه های آمازون را آزمایش کردیم

to به WIRED Podcast ، هفته علوم ، فناوری و فرهنگ گوش دهید ، که هر جمعه تحویل داده می شود👉 WIRED را در توییتر ، اینستاگرام ، فیس بوک و لینکدین دنبال کنید

WIRED روزانه ، بدون هیچ مزخرفی درباره همه بزرگترین داستانهای فن آوری ، تجارت و علم ، اطلاعات بیهوده خود را دریافت کنید. هر روز هفته در ساعت 12 شب به وقت انگلستان در صندوق ورودی خود باشید.

با وارد کردن آدرس ایمیل خود ، با سیاست حفظ حریم خصوصی ما موافقت می کنید

متشکرم. شما با موفقیت در خبرنامه ما مشترک شدید. به زودی از ما می شنوید

متأسفیم ، شما یک ایمیل نامعتبر وارد کرده اید. لطفاً تازه کنید و دوباره امتحان کنید.

گتی ایماژ / WIRED / cdc.gov

برای گرفتن کوید -19 کافی است چند نفس بکشید. به نظر واضح است – همه ویروس ها باید به طریقی در بدن ما بلغزانند – اما با وجود 129 میلیون مورد (و با شمارش) موارد تایید شده ، چند نمونه وجود دارد که بتوانیم به لحظه دقیق عبور کسی از خط نازک تیغ اشاره کنیم بین آلوده شدن یا نبودن. در نیوزیلند ، مقامات تحقیق در مورد یک شیوع کوچک در سپتامبر 2020 ، این لحظه را به فاصله زمانی 50 ثانیه ای منتقل کردند که یک فرد آلوده احتمالاً ذرات عفونی را به یک راهرو هتل نفس می کشد ، و منجر به دو نفر در اتاق بعدی می شود قرارداد درب Covid-19. حتی اثبات بیشتر اینکه ، با توجه به شرایط مناسب ، Sars-CoV-2 فقط به یک فرصت کوچک برای ایجاد شیوع نیاز دارد.

این انتقال واحد برای مقامات بهداشت عمومی در کشورهایی که نرخ پرونده ها در حال کاهش است و اقدامات قفل در آن کاهش می یابد معضل است. آیا وقتی موارد به اندازه کافی کم است ، باید منبع هر شیوع را ردیابی کنیم و همه تلاش خود را برای از بین بردن هر نوع عفونت انجام دهیم ، یا اینکه تصمیم می گیریم که برخی از انتقال ها اجتناب ناپذیر است و مرگ و بستری شدن در بیمارستان را به عنوان قیمت عادی می پذیریم؟ نیوزیلند اولین رویکرد را با تأکید انتخاب کرده است. این کشور با 4.9 میلیون نفر جمعیت ، فقط 26 مورد مرگ کوید -19 را ثبت کرده است. در شش ماه گذشته ، تقریباً همه موارد گزارش شده توسط کشور توسط مسافران وارد شده است ، آنها باید 14 روز را در قرنطینه اجباری در یکی از ده ها هتل تبدیل شده در سراسر نیوزلند بگذرانند. یک مورد واحد خارج از این امکانات یک معامله بزرگ است. جما Geoghegan ، یک ویروس شناس در دانشگاه اوتاگو که شیوع بیماری سپتامبر را بررسی کرد ، می گوید: "اگر [a coronavirus case] در جوامع باشد ، یک هفته اخبار ملی است – یک مورد آن خبرساز است". یکی از موارد انتقال جامعه در نیوزیلند کافی است مناطق را به حالت قفل ارسال کنید. در 14 فوریه 2021 ، هنگامی که سه مورد انتقال جامعه در اوکلند کشف شد ، مغازه ها تعطیل شدند ، سفر غیر محلی ممنوع شد و معاشرت با حباب های خانگی محدود شد. به همین دلیل مقامات بهداشتی این همه تلاش را می کنند تا منشا هر عفونت را مشخص کنند. می گوید: "وقتی موردی از جامعه وجود دارد […] این میزان جزئیاتی است که باید تعیین کنیم تا از کجا ناشی شود ، زیرا اگر نتوانیم آن را به مرز وصل کنیم باید تعیین کنیم که از کجا آمده است" Geoghegan. در 18 سپتامبر سال 2020 ، مقامات بهداشتی نیوزلند از یک مورد مثبت Covid-19 در شخصی که از دهلی به کریستچرچ پرواز کرده بود ، قرنطینه اجباری 14 روزه خود را (از جمله دو نتیجه آزمایش منفی Covid-19) هشدار دادند ، سپس به اوکلند منتقل شدند و در آنجا آزمایش ویروس مثبت شدند. کار معکوس از این شخص – که محققان آن را بیمار مورد G می نامیدند – مقامات دو مورد مرتبط دیگر ، D و E را شناسایی کردند ، که پرواز با بیمار G را داشتند و احتمالاً ویروس را به آنها منتقل می کردند.

اما شناسایی D و E سوال دیگری مطرح کرد. این دو نفر چگونه آلوده شدند؟ قبل از پرواز به اوکلند ، D و E 14 روز از قرنطینه اجباری هتل خود را ترک نکرده بودند و دو بار آزمایش Covid-19 منفی بودند. تنها باری که آنها از اتاق مشترک هتل خود خارج شدند ، ریختن زباله های خود در یک سطل آشغال مشترک در راهرو هتل بود. شخصی که در اتاق هتل در همسایگی D و E بود ، بیمار مورد C بود ، Covid-19 داشت و اگرچه این سه نفر هرگز با هم ارتباط برقرار نکرده بودند ، محققان فرض کردند که C ذرات ویروس را روی درب سطل آشغال باقی گذاشته است که سپس انتخاب شده است در مطبوعات ملی ، سطل آشغال به سرعت به مظنون اصلی شیوع جدید تبدیل شد. سرانجام خیلی دیرتر حل شد و این معما حل شد. تجزیه و تحلیل فیلم های دوربین مداربسته از هتل نشان داد که در روز دوازدهم قرنطینه آنها ، یک پنجره 50 ثانیه ای وجود دارد که در حالی که بیمار از نظر Covid-19 آزمایش می شود ، درب بیمار C باز است. اگرچه دو درب مجاور هرگز به طور هم زمان باز نبودند ، محققان فکر می کنند که این زمان کافی بود تا ذرات ویروسی ساطع شده از C به راهرو منفجر شوند و به اندازه کافی در هوا بمانند تا توسط D یا E ، که بعدی بودند ، دمیده شوند. در صف آزمایش قرار گرفته است. در پاسخ ، مقامات بهداشت عمومی در نیوزیلند نحوه آزمایش افراد قرنطینه اجباری برای Covid-19 را تغییر داده اند. به جای اینکه خانه به خانه بروند ، مسئولان اکنون برای تکمیل آزمایشات خود بین اتاقهای طبقه های مختلف می پرند. سطل های زباله نیز تغییر کرده است تا مردم بتوانند زباله های خود را بدون لمس درب آن رها کنند. سختگیری که مقامات نیوزلندی با ردیابی هر فرد در خوشه اوکلند نشان می دهند که این کشور به یک روش Covid صفر پایبند است. از آنجا که کشور هیچ انتقال مداوم جامعه ندارد ، می تواند تمام توجه خود را به موارد رهگیری در مرز معطوف کند. اما در انگلیس ، جایی که از 13 مارس هر روز هنوز حدود 10،900 مورد مثبت جدید وجود دارد و برنامه دولت برای کاهش قفل سریع ادامه دارد ، رسیدن به صفر Covid بعید به نظر می رسد.

دولت انگلستان هدف ارائه اولین دوز واکسن به بزرگسالان را تا پایان ژوئیه 2021 تعیین کرده است ، اما حتی در آن صورت جیب افرادی وجود خواهد داشت که هنوز در معرض بیماری هستند. اگرچه واکسنهایی که ما داریم بسیار مثر هستند ، اما کاملاً از همه در برابر عفونت یا بیماری محافظت نمی کنند و بعضی از افراد هستند که نمی توانند واکسن بزنند زیرا به شدت دچار نقص ایمنی هستند. میزان واکسن در بین گروه های قومی خاص اقلیت نیز کمتر است و دولت انگلیس هنوز نگفته است که چه زمانی کودکان واکسینه می شوند و یا اگر واکسینه می شوند. رویکرد واقع بینانه تر برای از بین بردن کامل Covid-19 ممکن است حذف آن به عنوان یک مشکل بهداشت عمومی باشد. ، کاتلین اوریلی ، متخصص اپیدمیولوژیک در دانشکده بهداشت و پزشکی گرمسیری لندن می گوید. "این انتقال باعث انتقال به سطح كافی پایین می شود ، جایی كه تأثیر بسیار كمی بر سیستم بهداشت عمومی دارد. این بستری شدن در بیمارستان ها بسیار کم است ، اما شما می پذیرید که مقداری سطح انتقال در افراد اتفاق می افتد. " اگرچه انتقال بسیار کم هنوز جهانی است که به هیچ وجه انتقال ندارد ، اما این به معنای تغییر بزرگی در نحوه کنترل شیوع است. اگر میزان انتقال به اندازه کافی کم شود ، احتمالاً می توان با شیوع در یک سطح محلی مقابله کرد – بیشتر شبیه روشی است که مقامات محلی بهداشت با شیوع آنفلوانزا و نورو ویروس مقابله می کنند. همچنین باید با چگونگی تأثیر واکسن ها در شیوع آشنا شویم. O'Reilly می گوید: "ابتدا باید نقش این واکسن ها را در کنترل انتقال درک کنیم." ما می دانیم که واکسن ها در جلوگیری از بیماری های جدی و مرگ ناشی از Covid-19 بسیار مثر هستند ، اما درباره میزان مهارت آنها در جلوگیری از عفونت ها بسیار کمتر می دانیم. شیوع آینده در اکثر افراد واکسینه شده انواع س ofالات را به دنبال خواهد داشت: آیا افراد واکسینه شده بیماری را منتقل می کنند؟ یا افراد واکسینه نشده ای هستند که از آنها غافل می شویم؟ مشکل مرزی نیز وجود دارد. نیوزیلند از سختگیرانه ترین اقدامات مرزی در جهان است ، اما تنها 1.2 درصد از جمعیت خود را واکسینه کرده است. Geoghegan ، با اشاره به اینکه این کشور 15 میلیون دوز واکسن Pfizer را خریداری کرده است – برای واکسیناسیون بیش از دو برابر کل جمعیت آن ، می گوید: در کشوری مانند انگلستان که محدودیت مرزی بسیار کمتری دارد ، این خطر وجود دارد که حتی در جمعیتی که اکثراً واکسینه شده اند ، واردات موارد جدید از سایر نقاط جهان باعث بروز شیوع جدیدی شود. اوریلی می گوید: "وقتی افرادی که از خارج از کشور می آیند یا به تعطیلات می روند و سپس برمی گردند احتمال آلودگی بیشتر از جمعیت محلی است ، یک چالش بیشتر می شود." در دراز مدت ، بهترین راه برای کنترل انتقال مداوم شاید فقط برای اطمینان از این که بیمارستانها از منابع کافی برخوردار هستند و به هر کسی که یک مورد جدی Covid-19 پیدا کند ، کمک کند. "اگر سیستم مراقبت های بهداشتی را ارتقا دهید ، آنها می توانند با هر نوع گزینه ای که کنار می آید کنار بیایند." جولیان تانگ ، استاد علوم تنفسی در دانشگاه لستر می گوید. تخت های مراقبت ویژه و پرسنل پرستاری به این معنی است که افراد بیمار بهترین مراقبت های ممکن را دارند ، هرچند به کسی از هفت نفری که گفته می شود علائم Covid طولانی را دارند ، کمکی نخواهد کرد. برای کشورهایی که عفونت های جدید در حال کاهش هستند ، تابستان سال 2020 وسوسه انگیز است که فکر کنیم همه گیر تقریبا تمام شده است. اما با عدم واکسیناسیون بیشتر جهان و تهدید انواع جدید همچنان پابرجا است ، ممکن است همه گیری در حال انتقال به مرحله بعدی – بالقوه کشیده ترین مرحله – خود باشد. پس از بیش از یک سال صرف مبارزه با Covid-19 ، آیا اکنون باید راهی برای زندگی با آن پیدا کنیم؟ مت رینولدز سردبیر علوم WIRED است. او توییت های خود را از @ mattsreynolds1 بیشتر داستان های جالب از WIRED💊 یک کودک در حال مرگ ، عشق مادر و دارویی که دارو را تغییر داده است vacc واکسن های ویروس کرونا باعث بهبود حال برخی از مبتلایان به Covid طولانی تر شده است🎧 هدفون های خود را با بودجه ارتقا می دهید؟ ما همه ارزان ترین مجموعه های آمازون را آزمایش کردیم

to به WIRED Podcast ، هفته علوم ، فن آوری و فرهنگ گوش دهید ، که هر جمعه تحویل داده می شود👉 WIRED را در توییتر ، اینستاگرام ، فیس بوک و لینکدین دنبال کنید

WIRED روزانه ، بدون هیچ مزخرفی درباره همه بزرگترین داستانهای فن آوری ، تجارت و علم ، اطلاعات بیهوده خود را دریافت کنید. هر روز هفته در ساعت 12 شب به وقت انگلستان در صندوق ورودی خود باشید.

با وارد کردن آدرس ایمیل خود ، با سیاست حفظ حریم خصوصی ما موافقت می کنید

متشکرم. شما با موفقیت در خبرنامه ما مشترک شدید. به زودی از ما می شنوید

متأسفیم ، شما یک ایمیل نامعتبر وارد کرده اید. لطفاً تازه کنید و دوباره امتحان کنید.

کریستین هاپی در مرکز تعالی آفریقایی ژنومیک بیماری های عفونی
Pius Utomi Ekpei / خبرگزاری فرانسه از طریق گتی ایماژ

در اواخر دسامبر سال 2013 ، پسری 18 ماهه در یک روستای کوچک در جنوب گینه دو روز پس از ابتلا به یک بیماری مرموز درگذشت. در اواسط ژانویه 2014 ، چند نفر از اعضای خانواده وی با همان علائم بیمار شدند: تب ، استفراغ و مدفوع سیاه. دو ماه بعد علت شیوع مشخص شد: ویروس ابولا. این اپیدمی بعدی آفریقای غربی را سخت تحت تأثیر قرار داد و بیش از 28000 نفر را آلوده و 11325 نفر را به کام مرگ کشاند. موارد نیز در ایتالیا ، اسپانیا ، انگلستان و ایالات متحده گزارش شد. مسیحی هاپی اولین کسی بود که یک مورد ابولا را در نیجریه تشخیص داد و به توالی ویروس کمک کرد. اما هاپی ، استاد زیست شناسی مولکولی و ژنومیک در دانشگاه Redeemer’s نیجریه ، از ناکافی بودن پاسخ ناامید شد. بیمارستان ها در صورت داشتن حتی برق ، اطلاعات را از طریق کاغذ یا اکسل به اشتراک می گذاشتند. او می گوید: "هیچ هماهنگی وجود نداشت." "این یک آشفتگی بزرگ بود."

هر هفته طول می کشید تا اطلاعات مربوط به عفونت های جدید به اطراف منتقل شود ، ویروس بیشتر گسترش می یابد. "من فکر کردم ، چگونه می توان سیستمی ایجاد کرد که اطلاعات را تقریباً در زمان واقعی در دسترس قرار دهد ، به طوری که کسانی که تصمیم می گیرند بتوانند از آنچه در جریان است آگاه باشند؟" می گوید هاپی. وی تصمیم گرفت سیستمی ایجاد کند که بتواند به راحتی ویروس ها را تشخیص دهد ، بلافاصله مقامات محلی را از بین ببرد و شیوع آن را متوقف کند. آفریقا با بیماری های عفونی غریبه نیست. سالانه 140 شیوع بیماری در سراسر آفریقا گزارش می شود. بیماری هایی مانند ابولا ، تب لاسا ، زیکا و ویروس نیل غربی همگی ابتدا در این قاره شناسایی شدند. بر اساس شاخصی که کشورهای آسیب پذیر در برابر شیوع را درجه بندی می کند ، 22 کشور از 25 کشور آسیب پذیر آفریقا بودند. یک تنوع زیستی ویروسی غنی ، همراه با سیستم نظارت ضعیف ، جمعیت قارچی و زیرساخت های بهداشت عمومی ضعیف به این معنی است که هر شیوع بیماری برای گسترش مانند آتش سوزی در سراسر قاره و جهان رسیده است. پردیس ثابتی بیش از دو دهه با هاپی کار کرده است و بیماری های عفونی مانند ابولا و تب لاسا را ​​مطالعه کرده است. (هاپی از سابتی ، زیست شناس محاسباتی در انستیتوی براد هاروارد و MIT ، به عنوان "نیمه علمی بهتر" خود یاد می کند.) آنها از نزدیک تجربه کردند که چگونه واکنش آفات و ناهنجاری در آفریقا رخ داد ، آنها سالها در مورد ایده طراحی بحث کردند و پیاده سازی سیستم بهتر یکی از آنها که می تواند شیوع ویروس را به سرعت تشخیص دهد و تقریباً بلافاصله زنگ خطر را برای مقامات بهداشت محلی به صدا درآورد. چنین سیستمی می تواند شامل شیوع ، مهار گسترش آن و به طور بالقوه از بیماری همه گیر جلوگیری کند. در اوایل سال 2010 ، هاپی و ثابتی شروع به طرح پرونده کردند و سالها به طور مکرر رد شدند. و بعد ابولا زد. کاملا مشخص شد که چقدر سیستم مورد نیاز آنها به شدت مورد نیاز است. سرانجام ، در ماه مه 2014 ، به آنها کمک مالی از طرف بانک جهانی اعطا شد. پس از همه گیری ابولا ، آنها برای ساخت پروژه خود به کار پرداختند و آن را Sentinel نامیدند.

Sabeti و Happi آزمایش های جدید تشخیصی خود را برای تشخیص عوامل بیماری زا طراحی کرده اند. یکی از این موارد یک تست ساده و ارزان نوار کاغذی است که می تواند ویروس های رایج را تشخیص دهد. دیگری می تواند صدها ویروس را به طور همزمان آزمایش کند ، که می تواند کارکنان آزمایشگاه بیمارستان را قادر به آزمایش نمونه های بیمار برای طیف وسیعی از ویروس ها در طی یک روز ، و ویروس هایی که قبلاً ناشناخته بودند را در عرض یک هفته آزمایش کند. داده ها در زمان واقعی با استفاده از برنامه های تلفن همراه. در مواردی که فردی در یک روستای روستایی دورافتاده مبتلا به بیماری ویروسی شود ، این امر می تواند به سرعت به مقامات بهداشت محلی گزارش شود و سپس اقدامات لازم برای مهار آن را انجام دهند. وقتی خبر شیوع ویروس کرونا جدید منتشر شد ، هاپی و ثابتی شروع به عمل کردند. این بهترین آزمایش آزمایشی برای Sentinel بود. آنها تا اوایل فوریه – قبل از هر بیمارستان در ایالات متحده ، آزمایشات تشخیصی را در سایت های بیمارستان خود در نیجریه ، سیرالئون و سنگال مستقر کردند. آنها کارکنان محلی مراقبت های بهداشتی را آموزش دادند و تیم Happi در حال انجام آزمایش های تشخیصی برای 30 میلیون نفر در نیجریه است. آزمایشگاه Happi در طی 48 ساعت اولین ژنوم Covid-19 را در آفریقا تعیین توالی کرد. کمتر از یک دهه پیش ، تعیین توالی ویروس توسط آزمایشگاه های خارج از کشور انجام می شد. در مرحله اول این پروژه که قرار است تا سال 2025 ادامه یابد ، این سیستم برای اولین بار در نیجریه آزمایش می شود. آنها سپس به مناطق دورتر ، به کشورهایی مانند گینه ، لیبریا ، سنگال ، سیرالئون و جمهوری دموکراتیک کنگو منتقل می شوند. اما همه گیری به این معنی است که همه چیز باید سرعت بگیرد. ثابتی می گوید: "جدول زمانی که برای خود تعیین کرده بودیم ، یک پیشنهاد پنج ساله برای انجام این کار ، قطعاً خیلی کند است."

یکی از اهداف Sentinel آموزش کارمندان بهداشت در آفریقا است ، به طوری که ابزارهای تشخیص Sentinel جزئی از زندگی روزمره آنها می شود. طی پنج سال آینده ، آنها قصد دارند 1000 کارگر پزشکی را آموزش دهند. هاپی برای کار در هاروارد به ایالات متحده نقل مکان کرد ، اما پس از یک دهه ، او تصمیم گرفت تا به خانه خود در آفریقا بازگردد ، و در نیجریه اقامت گزید. او علاقه مند است تا دانشمندان آفریقایی را قادر به کنترل مجدد قدرت کند. هاپی می گوید: "من دلیلی نمی بینم که آفریقا در زمینه پیشگیری و نوآوری بیماری های عفونی پیشرو باشد." در طی شیوع ابولا ، محققان از کشورهای غربی وارد پرواز شدند ، هزاران نمونه را جمع آوری و ترک کردند. این تجربیات باعث شده است که هاپی نسبت به آنچه به عنوان "علم چتربازی" شناخته می شود – جایی که دانشمندان سایر کشورها به آنجا پرواز می کنند و هر اطلاعاتی را که برای ادامه تحقیقات خود نیاز دارند ، بردارند. او همه برای همکاری با کشورهای دیگر است ، اما این رابطه باید همزیستی باشد. "من به عدالت اعتقاد دارم؛ من اعتقادی به بهره برداری ندارم. " او می گوید همه افرادی که از خارج از کشور برای کمک به ابولا به آفریقا آمده اند در واقع "کشور را بدتر ترک کردند". Chikwe Ihekweazu می گوید: موانع زیادی در اطراف سنتینل وجود دارد که باید اصلاح شود تا بتواند به وعده خود عمل کند. مدیر کل مرکز کنترل بیماری های نیجریه. پیش نیازهایی از جمله امکان انتقال نمونه ها هنگام کنترل دما ، دسترسی قابل اعتماد به اینترنت و امنیت همه باید برقرار باشد. Ihekweazu می گوید ، اما سیستمی مانند Sentinel در مکانی مانند آفریقای غربی برای نجات جان افراد حیاتی است. "ما در وسط مناطق استوایی زندگی می کنیم ، یک محیط زیست متراکم ، دما بسیار گرم و تراکم جمعیت بسیار بالا است – این یک محیط مناسب برای انتشار ویروس ها است." وی می گوید ، و دیگر هیچ كس در آفریقا نمی خواهد به سراسر جهان نمونه بفرستد. "ما می خواهیم علم خود را انجام دهیم." نه تنها سیستم هشدار سریع برای تهدیدات ویروسی به طور بالقوه می تواند شیوع جهانی را مهار کند ، بلکه تأثیر مخربی را که این بیماری ها به طور منظم بر جوامع آفریقایی دارند کاهش می دهد. حداقل 35 درصد از کل مرگ های گزارش شده در این قاره سالانه به دلیل بیماری های عفونی است. ثابتی می گوید: "مردم آفریقا با بیماری عفونی بسیار آشنا هستند – متأسفانه." "اما این همچنین بدان معنی است که آنها برای انجام این کار بسیار آماده و آماده هستند." گریس براون نویسنده علمی در WIRED است. او توییت هایی ازgracefbrowne بیشتر توییت ها از WIRED🏥 دارد وحشت و آسیب ناشی از زنده ماندن در مراقبت های ویژه با Covid-19🍩 ما دفتر Slack and Teams را عوض کردیم. همانطور که هیبرید کار می کند ، مسابقه برای رفع آنها در حال انجام است … نحوه تشخیص متن واکسن Covid-19 NHS جعلی

to به WIRED Podcast ، هفته علمی ، فناوری و فرهنگی گوش دهید ، که هر جمعه تحویل داده می شود👉 WIRED را در توییتر ، اینستاگرام ، فیس بوک و LinkedIn دنبال کنید

WIRED روزانه ، بدون هیچ مزخرفی درباره همه بزرگترین داستانهای فن آوری ، تجارت و علم ، بیهوده باشید. هر روز هفته در ساعت 12 شب به وقت انگلستان در صندوق ورودی خود باشید.

با وارد کردن آدرس ایمیل خود ، با سیاست حفظ حریم خصوصی ما موافقت می کنید

متشکرم. شما با موفقیت در خبرنامه ما مشترک شدید. به زودی از ما می شنوید

متأسفیم ، شما یک ایمیل نامعتبر وارد کرده اید. لطفاً تازه کنید و دوباره امتحان کنید.

گتی ایماژ / OurWorldInData / WIRED

ده ماه پس از اولین ، انگلستان به همان جایی که آغاز شده است بازگشت: یک قفل ملی را گیر انداخت. از آنجا که انگلیس در تاریخ 2 دسامبر از یک قفل ملی خارج شد ، مسیر موارد تایید شده روزانه در سراسر انگلیس به یک صعود تقریبا عمودی تبدیل شده است. موارد تأیید شده برای اولین بار در تاریخ 5 ژانویه از 60،000 نفر عبور کرد و یک روز بعد تعداد کشته های روزانه برای اولین بار از ماه آوریل از 1000 مورد فراتر رفت. واضح است که ویروس در سراسر انگلیس در حال گسترش است ، اما تعداد آزمایشات چیز دیگری را نشان می دهد که نگران کننده است . این کشور گزارش می دهد که سهم بیشتری از آزمایش های Covid-19 مثبت از هر نقطه از ماه آوریل ، زمانی که آزمایش بسیار محدود بود ، گزارش شده است. این نشان می دهد که تعداد واقعی افراد مبتلا به ویروس بسیار بیشتر از آزمایش انجام شده در حال حاضر است.

برای فهمیدن اینکه یک کشور به چه میزان (یا بد) ویروس را تحت کنترل دارد ، یکی از معیارهایی که مفید است ، میزان مثبت بودن آزمایش است. نگاهی دقیق به میزان مثبت بودن تست در انگلیس ممکن است کارآمدترین روش برای رمزگشایی از وقایع دقیق ، نحوه انتقال ویروس باشد – و اینکه آیا آزمایشات کافی انجام می شود. به سادگی ، میزان مثبت بودن آزمون عدد است آزمایشاتی که با تشخیص مثبت برمی گردند ، تقسیم بر تعداد کل آزمایشات انجام شده. به دو دلیل می تواند افزایش یابد: اگر درصد بالاتری از آزمایش ها مثبت شود یا آزمایشات کمتری انجام شود. برخلاف تعداد واقعی موارد تأیید شده ، می توان از میزان مثبت بودن آزمون برای تشخیص میزان سختی جستجو برای یافتن مورد استفاده کرد. هرچه عدد پایین تر باشد ، بهتر است. به عنوان مثال ، کره جنوبی در حال حاضر میزان مثبت آزمون 1.9 درصد است. طبق سازمان جهانی بهداشت ، میزان مثبت بودن آزمایش باید حداقل 14 روز زیر پنج درصد باقی بماند تا شیوع یک منطقه خاص تحت کنترل در نظر گرفته شود. این تعداد در حال حاضر در لندن تقریبا 28 درصد است. در بقیه انگلستان ، طبق آخرین آمار از 30 دسامبر ، 10.8 درصد بود. با بزرگنمایی در مناطق خاصی در انگلیس ، برخی مناطق مانند شرق و جنوب شرق انگلیس وجود دارد که نرخ به سرعت در حال افزایش است "این عملکرد بیشتر افراد [getting] آزمایش شده نیست. این به شما می گوید که اتفاق متفاوتی در آن منطقه رخ می دهد "، می گوید جولیا گوگ ، استاد زیست شناسی ریاضی در دانشگاه کمبریج. در کل انگلیس ، ویروس به سرعت در حال گسترش است. طبق آمارهای اخیر اداره آمار ملی (ONS) ، از هر 50 نفر در خانواده های خصوصی در انگلیس از 27 دسامبر تا 2 ژانویه یک نفر ویروس دارد. در لندن ، این رقم حتی بیشتر است: از هر 30 نفر یک نفر ویروس دارد. در آن دوره

اما تردید در مورد اینکه آیا میزان مثبت بودن در واقع معیار مناسبی برای میزان واقعی عفونت های Covid-19 است ، مطرح شده است. فقط به این دلیل که میزان آزمون یک عدد مشخص است – به عنوان مثال 28 درصد در لندن – این بدان معنا نیست که نزدیک به 30 درصد از مردم لندن Covid-19 دارند. همه کسانی که ویروس دارند آزمایش نمی شوند. Gog می گوید آنچه مهم است این است که چه کسی در حال آزمایش است. برای اینکه میزان مثبت بودن آزمون به عنوان یک معیار مفید در نظر گرفته شود ، بنابراین افرادی که این اعداد را تشکیل می دهند باید نماینده کل جمعیت باشند – به عنوان مثال ، کسانی که ممکن است آلوده باشند اما هیچ علائمی از خود نشان نمی دهند. به بهار ، میزان مثبت آزمون در انگلیس بالاتر بود – در اوایل آوریل ، تقریباً 27 درصد تخمین زده شد. اما این میزان بالا احتمالاً به دلیل بالاتر بودن تعداد پرونده ها در آن زمان نبوده است: در عوض ، این واقعیت ممکن بود که ظرفیت آزمایش در روزهای ابتدایی بسیار ضعیف بوده است ، فقط افرادی که به اندازه کافی بیمار نبودند تا پذیرفته شوند به بیمارستان آزمایش می شود. Gog می گوید ، آنچه محققان دوست دارند درباره آن بیشتر بدانند دقیقاً به همین دلیل است كه آزمایشی انجام شده است. آیا فرد آزمایش شده است زیرا ممکن است با شخصی که به ویروس در تماس است تماس داشته باشد یا صرفاً برای آرامش خاطر وی بوده است؟ او می گوید ، دانستن دلیل آزمایش "برای از بین بردن الگوها آموزنده تر خواهد بود" تا بفهمد اعداد دقیقاً از شدت شرایط به ما چه می گویند.

الگوهای آزمایش در طول کریسمس کمی تغییر کرد: در لندن ، تعداد آزمایشات در 22 دسامبر به اوج خود رسید ، یعنی بیش از 490،000 نفر در هفت روز گذشته. از آن زمان به بعد ، این اعداد به طور مداوم کاهش یافته و در هفته بعد در 29 دسامبر به کمترین میزان 324،645 رسیده اند. به طور همزمان ، میزان مثبت بودن آزمون افزایش یافته است. اما گفته می شود که میزان مثبت بودن تست فقط به دلیل کاهش تست در طول تعطیلات "فقط طولانی نیست" افزایش یافته است. به عنوان مثال ، اگر در تست های کریسمس اعداد تست بالاتر بود قبل از ملاقات با خانواده – به جای اینکه در واقع علائم را نشان دهد – به عنوان یک اقدام ایمنی آزمایش شده است ، پس از نظر تئوری باید میزان مثبت کاهش یابد. اما نشد در 22 دسامبر ، نرخ در لندن 15.7 درصد بود. در 29 دسامبر ، این تعداد به 26.6 درصد رسید. کشف اینکه دقیقاً چرا پرونده ها در حال حاضر به سرعت افزایش می یابند یک کار دشوار است. آیا می توان آن را به نوع جدید Covid-19 نسبت داد که 50 تا 70 درصد قابل انتقال تر است؟ یا ممکن است این افزایش اختلاط خانوارها در طول فصل کریسمس باشد؟ "کیت یتس ، مدرس ارشد در این زمینه می گوید:" تشخیص اینکه نوع جدید چیست ، مخلوط کردن کریسمس چیست و چه تغییراتی در رفتار مردم وجود دارد ، واقعاً دشوار خواهد بود. " زیست شناسی ریاضی در دانشگاه باث. در اوایل دسامبر ، محققان متوجه شدند که موارد Covid-19 در جنوب شرقی انگلیس در حال صعود است ، با وجود این واقعیت که منطقه در آن زمان تحت محدودیت های سطح دو بود ، که باید برای یتس می گوید ، گسترش را کاهش دهید. وی می افزاید: "من فکر می کنم ، در واقع ، این نوع جدید بود." و این می تواند توضیح دهد که چرا سطح چهار که از 20 دسامبر اجرایی شد ، به نظر نمی رسد که تاثیری در کاهش تعداد پرونده ها در منطقه داشته باشد. یاتس نگران است که این قفل ملی ، حتی با تعطیلی مدارس ، حتی کافی نباشد عدد R را در انگلستان به زیر یک برسانید (آخرین بار در 23 دسامبر اندازه گیری شد ، بین 1.1 و 1.3 بود). "اما این بدان معنا نیست که ارزش قفل کردن را ندارد. زیرا هر کاری که می توانید برای پایین آوردن R انجام دهید به معنای آن است که موارد با سرعت کمتری افزایش می یابد یا امیدوارم کاهش یابد. »صحنه های بیمارستان ها ناامیدکننده تر می شوند. اشغال بیمارستان در حال حاضر یک سوم بیشتر از آن است که در آوریل به اوج خود رسیده بود ، و این زمانی بود که موارد در حال سقوط بودند. و حالا آنها نیستند – آنها هنوز در حال افزایش هستند. بنابراین ، ما چه کار کنیم؟ یتس می گوید واکسن بزنید. "تنها راه نجات این واکسیناسیون به میزان کافی از افراد آسیب پذیر است." از نظر پیش بینی اقدامات بعدی ویروس ، گوگ می گوید: "این کار بسیار سخت است ، اما قابل انجام است". آنچه که بسیار دشوارتر است پیش بینی رفتار مردم – و دولت در ماه های آینده است. اینکه آیا این قفل شدن به همان اندازه که در بهار موثر است اثبات خواهد شد یا خیر ، باید منتظر ماند یا خیر. گریس براون نویسنده ستادی برای WIRED است. او توییت هایی ازgracefbrowne بیشتر توییت ها از WIRED🐧 رمز و راز تنهاترین پنگوئن های جهان را در اختیار شما قرار می دهد🎲 Forbes Monopoly. اینها بهترین بازی های رومیزی برای بزرگسالان و خانواده ها هستند💻 کنترل خود را در دست بگیرید و جلوی هک شدن خود را در سال 2021 بگیرید

to به WIRED Podcast ، هفته علوم ، فن آوری و فرهنگ گوش دهید ، که هر جمعه تحویل داده می شود👉 WIRED را در توییتر ، اینستاگرام ، فیس بوک و لینکدین دنبال کنید

ماهواره ها برای زندگی مدرن بسیار مهم هستند – از پیش بینی آب و هوا تا مطالعه تغییرات آب و هوا و ارتباطات. اکنون شاهد ورود ماهواره های "مگا فلک" هستیم ، که در آن ماهواره های متعدد به عنوان شبکه ای برای ارائه خدماتی مانند اینترنت جهانی عمل می کنند. یک شرکت SpaceX اولین اقدامات مهم را در زمینه ساخت یک ستاره فلکی بزرگ انجام داده است که در نهایت شامل 12000 ماهواره خواهد بود. . در نوامبر 2019 ، با هدف ارائه یک سرویس باند پهن جهانی ، ماهواره های Starlink خود را به صورت دسته ای 60 تایی آغاز کرد. در صورت قیمت گذاری صحیح ، به خصوص 2.5 میلیارد نفری که در حال حاضر دسترسی به اینترنت ندارند ، به نفع آنها خواهد بود. تاکنون فقط حدود 800 ماهواره پرتاب شده است و به نظر می رسد فقط ارتش برای استفاده از آنها ثبت نام کرده است ، اما در سال 2021 ، اسپیس ایکس قصد دارد ماهواره های کافی و زیرساخت های زمینی کافی برای پوشش تقریباً جهانی داشته باشد.

تأثیر این امر این خواهد بود که ، هر کسی در جهان ، شهری یا روستایی ، بتواند به اینترنت دسترسی پیدا کند. به گفته این شرکت ، سریع خواهد بود – حداکثر یک گیگابیت در ثانیه ، با تأخیر از 25 تا 35 میلی ثانیه – به لطف این واقعیت که ماهواره های Starlink در مدار نسبتاً کم 550 کیلومتری کار خواهند کرد. دیگران قصد پیروی دارند. Blue Origin که توسط جف بزوس تاسیس شده است ، طرح فلکی بزرگ خود را با بیش از 3000 ماهواره به نام Kuiper تنظیم می کند. این مدارها در فاصله 590 کیلومتری تا 630 کیلومتری زمین قرار دارند و همچنین برای تهیه باند پهن برای افرادی که قادر به دسترسی زمینی به آن نیستند مورد استفاده قرار می گیرد. با این حال ، تأثیر کمتری نیز دارند. صفحات خورشیدی ماهواره ها نور خورشید را منعکس می کنند ، و باعث می شود که آنها به عنوان نقاط پر سرعت نور در آسمان ظاهر شوند. در واقع ، بسیاری از ما اندکی پس از پرتاب ماهواره های Starlink را در فضا دیده اند و از آسمان به "قطارهای" طولانی عبور می کنند. این می تواند برای ستاره شناسان مشكلی ایجاد كند ، كه در حال حاضر تصاویر خود را "بمب گذاری شده" توسط ماهواره ها می بینند ، و تجزیه و تحلیل آنها را دشوارتر می كند. SpaceX با این موضوع درگیر شده و با افزودن سایه های آفتاب و تغییر آنها اقداماتی را برای كاهش تأثیر قابل مشاهده ماهواره های خود انجام داده است. جهت گیری به طوری که دیدن آنها با چشم غیر مسلح بسیار دشوارتر خواهد بود. هنوز مشخص نیست که Blue Origin چه اقداماتی را کاهش می دهد.

ستاره های عظیم مزایای عظیمی را برای افراد ساکن در زمین به ارمغان می آورد ، به ویژه افرادی که در حال حاضر به دلیل عدم اتصال قادر به بازی کامل در دنیای آنلاین نیستند ، اما در سال 2021 ما همچنین باید اطمینان حاصل کنیم که آنها به روش هایی عمل می کنند که بر دیدگاه ما و درک ما از دیگر ساکنان آسمان – ستاره ها تأثیر می گذارد. لوسی گرین استاد فیزیک و دانشجوی تحقیقاتی دانشگاه سلطنتی در آزمایشگاه علوم فضایی مولارد ، UCL است