Дэвид Сэндс из Университета штата Монтана сформулировал идею о бактериях, вызывающих дождь. Хотя мы были знакомы с идеей осаждения, насколько верна его теория о биологическом осаждении?
В метеорологии биологические осадки относятся к зарождению льда бактериями в облаках. Затем в результате этого процесса выпадает снег или дождь. Судя по всему, небо - не бесплодная пустота. Он изобилует бактериями, жизненно важными для роста растений.
биоосаждения
В 1982 году профессор науки о растениях и патологии растений в Государственном университете Монтаны Дэвид Сэндс открыл цикл биопреципитации. Этот процесс объясняет, как бактерии играют огромную роль в процессе осаждения через зарождение льда. (Источник: Харди Диагностика)
Процесс биоосаждения начинается, когда бактерии образуют колонии на поверхности растений. Затем кристаллы льда образуются вокруг этих колоний, когда ветер уносит их в атмосферу. Молекулы воды вскоре будут скапливаться на кристаллах, и когда они станут достаточно большими, кристаллы льда падают на землю в виде дождя.
Цикл завершается, когда бактерии возвращаются на землю и в конечном итоге вырастают колонии на поверхности растений, повторяя процесс. Сэндс вместе с Форманом, Моррисом и Кристнером исследовали это явление в разных регионах. Они проверили районы в Монтане и даже в России и обнаружили, что наиболее активные ледяные ядра для этого процесса имеют бактериальную природу. (Источник: EurekAlert)
Пыль и сажа могут служить ядрами льда, но бактерии, которые являются биологическими, могут вызывать зародышеобразование льда изнутри. Это означает, что биологическое осаждение может происходить при более высоких температурах, поскольку зарождение льда не зависит исключительно от погодных условий. Вдобавок к этому, вызывающие дождь бактерии более эффективны в образовании ледяных ядер из-за их большего размера и площади поверхности.
Минералы могут ориентировать только несколько молекул воды, но бактериальные белки велики и могут ориентировать многие молекулы одновременно. Исследование Сэндса привело группу к мысли, что наиболее известные зародышевые бактерии связаны с растениями, а некоторые из них действительно способны вызывать заболевания, связанные с растениями.
Группа Сэндса смогла доказать это в простом эксперименте. Группа обработала 28 тонн семян пшеницы бактерицидом меди и высадила их весной на 400 гектарах суши в Монтане. Во время ливня они летали над полями, высовывая чашки Петри из окна самолета для сбора образцов.
Группа обнаружила, что бактерии присутствовали на высоте до 2 км над землей, и, кроме того, бактерии были активными в отношении зарождения льда. (Источник: Вниз к Земле)
Практическое значение исследования
Исследования цикла биопреципитации расширились с годами благодаря технологиям. Сегодня доступны тесты ДНК для идентификации и генетики бактерий, и теперь они лучше изучены. Теперь системы могут предоставлять модели облаков, а также сложные прогнозы и отслеживание штормов.
На горнолыжных курортах водометы, которые используются для улучшения состояния снега, содержат определенный тип бактерий, называемый Pseudomonas syringae чтобы помочь им в этом. Сэндс утверждает, что необходимо провести дальнейшие исследования, поскольку лучшее понимание цикла биологических осаждений может помочь решить проблему засухи в засушливых районах, если мы лучше поймем связь бактерий с дождем. (Источник: Вниз к Земле)