https://bodybydarwin.com
Slider Image

FYI: Hvad er havskum? Hvor kommer det fra?

2021

Bare et par timer før et tornado rørte ved i Queens, New York i sidste september, hang jeg ud på en strand i The Rockaways, en smal halvø, der kaster ud i Atlanterhavet lige sydøst for Brooklyn (selvom det teknisk set er en del af dronninger). Stormen var endnu ikke rullet ind, men vinden havde - små hvide skyer kørte ud over himlen, sand fløj gennem luften over stranden, og langs kysten blæste enorme klodsskiver af vandet og blev samlet på strand i tykke, jiggle tæpper af gulhvid. Skum opbygget i store, formløse bunker bag klipper, og dukker af tingene brød fri og forkælet op på stranden som livlige loogier.

Aldrig før havde jeg set så meget skum, og i betragtning af at dette var New York City, spekulerede jeg på, om det måske ikke var en naturlig forekomst. Kunne groteske mængder havskum dannes naturligt, eller var det et tegn på, at byens overbelastede spildevandsanlæg endnu en gang kunne have sprøjtet rå spildevand i havet?

Ifølge et papir fra 2011 fra flere østrigske videnskabsmænd kaldet "Skum i vandmiljøet" er svaret - noget uhensigtsmæssigt - ja, og ja. For at der dannes skum, har du brug for luft, vand og en vigtig tredje ingrediens kaldet en "overfladeaktivt middel" - en slags klæbrigt molekyle, der klæber til overfladen mellem vand og luft. Denne overfladeaktive ingrediens kan komme fra en lang række steder; menneskeskabte kilder inkluderer gødning, vaskemidler, papirfabrikker, lædergarverier og spildevand. Men overfladeaktive stoffer kommer også fra proteiner og fedt i alger, tang og andet marine planteliv.

Der er masser af forskellige molekyler, der kan fungere som overfladeaktive stoffer, men de har alle en ting til fælles: den ene ende af molekylet er hydrofil (tiltrukket af vand), mens den anden ende er hydrofob (afvises af vand). Når en flok overfladeaktive molekyler blandes sammen med masser af vand og luft, ønsker de alle at stille sig op lige ved grænsen, med den ene ende (hydrofil) mod vandet og den anden (hydrofob) mod luften. De vil endda stille sig op på ryggen, så de hydrofile ender peges mod hinanden med et tyndt lag vand imellem. Det tynde lag vand tager form af en kugle, fordi en kugle kræver den mindste energi af enhver form, og voila det er en boble. Ting bliver lidt mere kompliceret, når der er mange bobler pakket sammen - som du måske har bemærket, mens du tager et boblebad som barn (eller som voksen), skummende bobler er ikke perfekte sfærer - men den grundlæggende idé er den samme . Det handler om det overfladeaktive middel.

"Skum i vandmiljøet" nævner adskillige rapporter om "usædvanlige mængder" af skumdannelse nær store algeopblomstringer. "Store mængder kulhydrater og proteiner frigøres af de slimhindecellekolonier, som forfatterne skriver, hvilket giver anledning til" rigelige mængder af tyktflydende skum og slim i vandkolonnen. "

Når algeproteiner eller kulhydrater kommer tæt på kysten, fungerer bølgerne "som en stor blender, forklarer Raphael Kudela, en marinøkolog ved University of California, Santa Cruz." Fysisk ophidselse bryder dem op og lader dem reformere som skum; skummet fejes derefter i land, hvor det ophobes.

Så skummet ved Rockaway Beach har måske eller måske ikke været "naturligt" - der var trods alt den funky lugt, jeg bemærkede efter at have dykket ned i bølgerne - men det er under alle omstændigheder tydeligt, at betydelige havskumangreb - som en, der tæppet en lille skotsk fiskerlandsby i slutningen af ​​september - kan ske naturligt.

I enhver mængde er naturligt havskum normalt ufarligt - men som havbiologer i Californien opdagede for et par år siden - ikke altid.

I efteråret 2007 begyndte Dave Jessup, en biolog ved Californiens afdeling for fisk og vildt, at undersøge en mystisk lidelse, der efterlod hundreder af marine fugle døde eller strandede nær Monterey. Fuglenes bryst- og halefjer var markeret med en ring af gulgrøn slim, der lugtede som hørfrøolie, og som alle var alvorligt underernærede. Da de tænkte på, at fuglene måske var blevet ofre for et oliespild (olieafvandetisolerer fuglens fjer, udsatte dem for kulde, krævede dyrene at forbrænde deres overskydende energi til varme), sendte efterforskerne en prøve af slimet til statslaboratoriet til analyse, men testene kom negativt tilbage: slimet var ikke et olieprodukt.

Jessup begyndte at undersøge en anden mulig årsag: den såkaldte "rødvande en årlig algeopblomstring, der giver vandet ud for kysten en rødbrun farvetone. Blomsten var usædvanligt stor det år, og Jessup var stødt på tilfælde af giftige alger før, så han kontaktede Raphael Kudela fra UC Santa Cruz for at få hjælp til at undersøge en mulig forbindelse.

Kudela og hans samarbejdspartnere fortalte Jessup, at så vidt de vidste, at organismen, der forårsager rødvande blomstrer, Akashiwo sanguinea ikke havde nogen skadelige virkninger på livet, men de gav ham også satellitbilleder af blomsten, så han kunne spore dens placering og intensitet. Da han sammenlignede blomstrens bevægelse med timingen og placeringen af ​​registrerede fuglstrenginger, fandt Jessup en perfekt match. Han brugte endda de seneste satellitbilleder til at forudsige, hvor den næste fuglstrengning ville forekomme, og hans forudsigelse var død på.

Da algene i sig selv var ikke-giftige, kunne det ikke være den direkte årsag til fuglenes lidelse, så Jessup henvendte sig til den eneste logiske mistænkte tilbage - de massive bunker med skum, der stadig blev vist på stranden nær det røde tidevand. På et tidspunkt kom det til ham at dyppe en ren fjer i en blanding af skum og saltvand. "Med en normal fjer forklarer Kudela, at du bare ryster den ud, og den er tør." Da han fjernede den fra blandingen, ryste imidlertid Jessups fjer ikke tør - den var gennemvædet.

Kudela husker, at han fik en besked fra Jessup, der sagde, at det var skummet. ”Derfra kom puslespillet hurtigt sammen - Kudelas laboratorium analyserede strukturen og den kemiske sammensætning af skummet for at identificere, hvilket overfladeaktivt middel det indeholdt, og replikerede derefter materialet ved hjælp af et protein fra Akashiwo sanguinea den røde tidevandsorganisme. Den slimede gulgrønne ring, som de havde fundet på fuglene, indeholdt de samme ting - fuglene havde vadet gennem skummet på vandet, og når de gjorde det, havde de overfladeaktive molekyler sat sig fast, hydrofob ende først, til deres fjer, mens den hydrofile ende trak vandmolekyler tæt på dyrenes hud og effektivt afvandt dem. Fuglene døde af hypotermi, men det var ikke på grund af et oliespild, det var skummet.

Sådan forbliver du sikker på offentlig Wi-Fi

Sådan forbliver du sikker på offentlig Wi-Fi

GE's proces til nulstilling af smarte lyspærer er kompliceret, men nødvendig

GE's proces til nulstilling af smarte lyspærer er kompliceret, men nødvendig

10 underlige små udlændinge, du kan finde lige her på Jorden

10 underlige små udlændinge, du kan finde lige her på Jorden