Mois : avril 2023

Le guano des manchots et le fer dans l’Océan Austral // The penguins’ guano and iron in the Southern Ocean

Selon une nouvelle étude publiée dans la revue Nature Communications, le déclin spectaculaire des populations de manchots met en péril la capacité de l’Océan Antarctique à entretenir la faune et à absorber de grandes quantités de dioxyde de carbone.
Les recherches effectuées par des biologistes de l’Institut des sciences marines d’Andalousie (Espagne) montrent que les manchots à jugulaire jouent un rôle important dans la propagation du fer dans la colonne d’eau lorsqu’ils défèquent dans et près de celle-ci. Ils semblent également transférer ce fer entre les parties riches et pauvres en fer de l’océan lorsqu’ils migrent le long de la banquise au fil des saisons.
Le manque de fer joue un rôle essentiel dans la croissance du plancton, en particulier dans la zone de l’Océan Austral où circule le courant circumpolaire antarctique. En apportant du fer aux zones qui en manquent, les manchots stimulent la croissance du plancton. Ce dernier se situe au bas de la chaîne alimentaire et permet donc une plus grande abondance de toutes sortes d’espèces de faune marine.
Le fer permet aux populations de krill de se développer et avec elles, les baleines, les autres manchots et d’autres espèces animales. Le plancton, qui se développe grâce à la photosynthèse, absorbe également le dioxyde de carbone. Lorsqu’il est mangé ou meure, ce carbone coule vers le fond marin où il se dépose. L’ensemble des océans de la planète absorbent environ 30 % des émissions humaines annuelles de carbone.
Le rôle crucial du fer dans le cycle de vie de l’Antarctique est bien connu, mais jusqu’à présent, la plupart des recherches se sont concentrées sur les baleines et le krill. Les baleines jouent un rôle essentiel dans la fertilisation de l’Atlantique Sud et de l’Océan Austral à la fois en libérant le fer du krill et en se déplaçant du nord au sud, véhiculant du fer avec elles. Leur quasi-extinction au milieu du 20ème siècle en raison de la chasse industrielle a gravement entravé ce cycle du fer et réduit l’abondance de la vie dans l’Atlantique Sud et l’Océan Austral.
L’équipe scientifique espagnole a tenté d’explorer le rôle des oiseaux marins dans le même processus de recyclage du fer. Ils ont utilisé des drones pour calculer le volume de guano émis par les manchots. Ils ont échantillonné les excréments pour mesurer leur teneur en fer et évalué la géographie des colonies pour modéliser la quantité qui se déverserait dans la mer. Ils ont constaté que les manchots à jugulaire recyclaient 521 tonnes de fer par an et que leur contribution à la productivité de l’Océan Antarctique était équivalente à toutes les baleines à fanons, y compris les baleines à bosse et les baleines bleues qui vivent dans la région.
Cependant, en raison du déclin de 50 % de la population de manchots depuis les années 1980, les scientifiques pensent que c’est la moitié du fer fourni par l’espèce qui a disparu. La cause exacte de la baisse spectaculaire du nombre de manchots à jugulaire n’est pas vraiment connue, mais les scientifiques sont persuadés qu’elle est liée au réchauffement climatique. La banquise se forme plus tard et se réduit plus tôt, ce qui perturbe la chaîne alimentaire. D’autres manchots, dont l’Adélie, le Gentoo et le King, ont tous connu de semblables réductionx de population.
Sans le fer fourni par les jugulaires et autres manchots, il est peu probable que l’Océan Antarctique soit en mesure d’héberger la même vie animale ou d’absorber la même quantité de dioxyde de carbone qu’il le fait actuellement.
Source : Nature Communications.

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According to a new study published in the journal Nature Communications, a dramatic decline in penguin populations is putting at risk the Antarctic Ocean’s ability to support wildlife and absorb vast amounts of carbon dioxide.

The research from biologists at the Institute of Marine Sciences of Andalusia (Spain) shows that Chinstrap penguins perform an important role in spreading iron through the water column by defecating in and near water. They also appear to transfer it between iron-rich and iron-poor parts of the ocean as they migrate along with the edge of the sea ice through the seasons.

A lack of iron is a crucial limiting factor for plankton growth, especially in an area of the Southern Ocean where the Antarctic Circumpolar Current (ACC) flows. By bringing iron to these depleted areas, the penguins stimulate the growth of additional plankton, which sits at the bottom of the food chain and therefore allows a greater abundance of all kinds of marine wildlife.

That allows krill populations to grow and with them, whales, further penguins, and other animals. The plankton, which grow through photosynthesis, also absorb carbon dioxide. When they are eaten or die, this carbon sinks to the seafloor, where it settles and remains. In total, the worlds’ oceans absorb about 30 per cent of annual human carbon emissions.

The crucial role of iron in the Antarctic life-cycle is well known, but until now, most research focused on whales and krill. Whales perform an essential role in fertilising the the South Atlantic and Southern Ocean both by unlocking the iron in krill and by roaming from north to south, bringing iron with them. Their near extinction in the mid-20th century due to industrial whaling severely hindered this iron cycle and reduced the abundance of life in the South Atlantic and the Southern Ocean.

The Spanish scientific team sought to explore the role of seabirds in the same iron recycling process. They used drones to calculate the volume of guano created by the penguins and sampled the excrement to measure its iron content and assessed the geography of colonies to model how much would wash into the sea. Overall, they found that the Chinstrap penguins recycled 521 tonnes of iron per year and that their contribution to the Antarctic Ocean’s productivity was equivalent to all the baleen whales, including humpbacks and blue whales, found in the region.

However, because of the 50 per cent decline in population since the 1980s, they believe that this is half the iron the species used to provide. The exact cause of the dramatic decline in Chinstrap numbers is unclear, but scientists suspect it is related to the changing climate. Sea ice is forming later and weakening earlier and disrupting the food chain. Other penguins, including the Adélie, Gentoo and King, have all seen similar population crashes.

Without the iron provided by the Chinstraps and other penguins, the Antarctic Ocean is unlikely to be able to support the same level of life or absorb the same amount of carbon dioxide as it does now.

Source : Nature Communications.

Recyclage du fer et stimulation de la production primaire dans les zones pélagiques de l’Océan Austral.

Vitrification de cerveau à Herculanum // Brain vitrification at Herculanum

Dans une note publiée le 26 janvier 2020, j’expliquais que mois après mois, les anciennes villes d’Herculanum, Stabies et Pompéi, détruites par une éruption majeure du Vésuve en 79 après J.-C., ne cessent de révéler leurs secrets. Une étude publiée en 2018 a révélé que lorsque le Vésuve est entré en éruption, l’explosion a provoqué une chaleur si intense que les crânes des victimes ont explosé, leur sang a bouilli et leurs muscles, leur chair et leur cerveau ont été remplacés par des cendres.
Une étude, publiée dans le New England Journal of Medicine, a révélé qu’une victime de l’éruption du Vésuve avait été découverte dans les années 1960 au Collegium Augustalium à Herculanum. Le corps a été retrouvé « gisant sur un lit en bois, enseveli sous des cendres volcaniques. » Ce n’est que des années plus tard, lorsque le crâne de la victime a été examiné, que les chercheurs ont découvert que les restes du cerveau étaient vitrifiés plutôt que saponifiés.
Dans une nouvelle étude publiée en 2023 dans la revue Scientific Reports, les scientifiques donnent de nouveaux détails sur la façon dont l’éruption du Vésuve a transformé le cerveau d’un Romain en verre.
La vitrification est le processus par lequel une substance chauffée à très haute température se liquéfie puis refroidit rapidement, ce qui la transforme en verre. Les scientifiques pensent qu’immédiatement après le début de l’éruption du Vésuve, un nuage de cendres et de gaz atteignant des températures d’au moins 550 degrés Celsius a déferlé sur Herculanum. Cette coulée pyroclastique a probablement tué tous ceux qui se trouvaient sur son passage. Le nuage de cendres s’est ensuite rapidement refroidi au contact des eaux froides de la baie de Naples. C’est ce refroidissement rapide qui a provoqué la vitrification du tissu cérébral.
Les chercheurs ont découvert que la transformation du tissu cérébral mou en verre était rendue possible par deux facteurs. D’une part, la première émission de cendres volcaniques incandescentes a été de courte durée, ce qui signifie que les tissus n’ont pas été vaporisés. D’autre part, elle a été suivie d’une phase de « refroidissement très rapide » qui a abouti à la vitrification. On peut lire dans l’étude : « Les effets de la chaleur subis par les victimes, notamment l’explosion et la carbonisation de leurs crânes, la vaporisation des cerveaux, la fracturation et la carbonisation des os, la fissuration des dents, la contraction des membres et la dégradation thermique des hémoprotéines sanguines indiquent la survenue d’un événement thermique précoce à une température extrêmement élevée supérieure à celle estimée précédemment à environ 500 degrés Celsius. » Les scientifiques de l’Université Roma Tre à Rome et de l’Université Federico II de Naples ont basé leurs conclusions sur l’étude du bois carbonisé provenant d’arbres, d’arbustes, de bâtiments et de meubles brûlés lors de l’éruption.
Comme je l’ai indiqué dans plusieurs notes, les archéologues continuent de faire de nouvelles découvertes à Pompéi et à Herculanum, 2 000 ans après l’éruption du Vésuve. En décembre 2021, ils ont retrouvé le squelette d’un homme qui avait tenté de fuir l’éruption. Il tenait toujours contre lui les restes d’un coffre en bois contenant ses biens les plus précieux. En analysant des morceaux de bois trouvés près de son corps, les archéologues ont pu déterminer que sa chair avait été vaporisée par des températures de plus de 500 degrés Celsius. Les scientifiques expliquent que le squelette est resté intact car pour désintégrer les os, il faut des températures atteignant environ 1 000 degrés Celsius.
Source : The Telegraph, Yahoo Actualités.

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In a post published on January 26th, 2020, I explained that month after month, the ancient cities of Herculanum, Stabies and Pompeii, destroyed by a major eruption of Mt Vesuvius in 79 A.D., keep revealing their secrets. A study published in 2018 revealed that when Mount Vesuvius erupted, the explosion caused such extreme heat that victims’ skulls exploded, their blood boiled and their muscles, flesh and brains were replaced with ash.

A research, published in the New England Journal of Medicine, noted that a victim from the Vesuvius explosion was discovered in the 1960s at the Collegium Augustalium in Herculaneum. The body was found « lying on a wooden bed, buried by volcanic ash. » It was years later, when the victim’s skull was examined, that researchers discovered the brain remains were vitrified, rather than saponified.

In a new research published in 2023 in the journal Scientific Reports, scientists reveal new details of how the eruption of Mount Vesuvius turned the brain of an ancient Roman into glass.

Vitrification is the process by which a substance is heated at very high temperatures until it liquifies and then cools rapidly, turning it into glass. The scientists believe that, immediately after the eruption of Vesuvius, Herculaneum was struck by a cloud of ash and gases that reached temperatures of at least 550 degrees Celsius. This early pyroclastic flow probably killed everyone in its path. The ash cloud then cooled as it swept over the cold water of the Bay of Naples.This rapid cooling caused the vitrification of the brain tissue.

The researchers found that the transformation of soft brain tissue into glass was enabled by two factors. Firstly, the fact that the initial blast of red-hot volcanic ash was short-lived, which meant the tissue was not vaporised. And secondly, the fact that it was followed by a phase of “very rapid cooling” that resulted in the vitrification. One can read in the study : “The heat-induced effects suffered by the victims, notably the explosion and charring of skulls, vaporisation of brains, cracked and charred bones, cracked teeth, contraction of limbs and thermal degradation of blood haemoproteins indicate the occurrence of an early extremely high thermal event higher than the previously estimated temperature of about 500 degrees Celsius.” The experts, from Roma Tre University in Rome and the Federico II University of Naples, based their findings on the study of carbonised wood from trees, shrubs, buildings and furniture that were burnt in the eruption.

Archaeologists continue to make new discoveries at Pompeii and Herculaneum, 2,000 years after the towns were devastated by the eruption of Vesuvius. In December 2021, they found the skeleton of a Roman man who had tried to flee the eruption. He was still clutching the remains of a wooden chest holding his most treasured possessions. By analysing pieces of timber that were found near his body, archaeologists were able to work out that his flesh had been vaporised by temperatures of more than 500 degrees Celsius. The scientists explain that the skeleton remained because to disintegrate bone you need to reach temperatures of around 1,000 degrees Celsius.

Sources : The Telegraph, Yahoo News.

Moins populaire que Pompéi, le site d’Herculanum est pourtant très intéressant et émouvant. Le cône du Vésuve se dresse tout près, à l’arrière-plan, prêt à ensevelir la ville nouvelle construite à son pied.

Photos: C. Grandpey

Accès au cratère de La Fossa (Vulcano) bientôt rouvert…sous conditions // Access to La Fossa Crater (Vulcano) soon to be reopened…under conditions //

Comme je le laissais entendre dans ma note du 2 avril 2023, l’accès au Le cratère « La Fossa » de Vulcano, fermé depuis octobre 2021 en raison de l’augmentation des valeurs des émissions gazeuses des fumerolles du cratère, va de nouveau être ouvert aux excursions. Il ne faut toutefois pas se réjouir trop vite car cette réouverture sera soumises à des conditions.
Elle aura lieu dans huit jours, dès que toutes les panneaux de signalisation auront été installés et que le matériel de vidéosurveillance aura été testé. Cela suppose la publication d’une ordonnance signée par la maire de Lipari, avec le règlement annexé et les mesures d’autoprotection, qui réglementeront l’accès .
La décision de rouvrir l’accès à La Fossa fait suite à une réunion spéciale qui s’est tenue en visioconférence le 15 avril avec consultation des autorités compétentes
La réouverture sera « conditionnelle » et se déroulera sous la stricte surveillance de caméras et par un sentier qui évitera les zones fumerolliennes. L’ascension, soumise aux conditions météorologiques, notamment à la direction du vent, ne sera autorisée que dans les créneaux du matin et de l’après-midi, avec fermeture de l’accès pendant les mois d’été, aux heures où la chaleur est la plus intense. De plus, les visiteurs, avant d’entamer l’ascension du volcan, devront signer une décharge.

Source : Ansa.it.

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As I suggested in mypost of April 2nd, 2023, access to the « La Fossa » crater of Vulcano, that has been closed since October 2021 due to the increase ingaseous emissions from the fumaroles of the crater, will again be open to excursions. However, visitors should not rejoice too quickly because this reopening will be subject to conditions.
It will take place in eight days, once all the signs have been installed and the CCTV equipment has been tested. This presupposes the publication of an ordinance signed by the mayor of Lipari, with the attached regulations and self-protection measures, which will regulate access .
The decision to reopen access to La Fossa follows a special meeting held by videoconference on April 15th with consultation with the competent authorities.
The reopening will be « conditional » and will take place under the strict surveillance of cameras and by a footpath that will avoid the fumarolic zones. The climb, subject to weather conditions, in particular the direction of the wind, will only be authorized in morning and afternoon slots, with access closed during the summer months, at times when the heat is the most intense. In addition, visitors, before starting the ascent of the volcano, will have to sign a waiver.

Source: Ansa.it.

 

Photo: C. Grandpey

Clonage d’animaux préhistoriques ? // Cloning prehistoric animals ?

Le dégel du permafrost sibérien a permis d’extraire, au cours de l’été 2022, le corps momifié d’un bison qui a vécu dans la région il y a quelque 9 000 ans. Aujourd’hui, des scientifiques russes espèrent cloner l’animal à partir d’échantillons de tissus.
Une fois récupéré, le bison momifié a été confié au Mammoth Museum de l’Université Ammosov. Bien que la carcasse de l’animal soit incomplète, ses membres antérieurs, sa tête et une partie de sa poitrine sont bien conservés. Les scientifiques ont pu retirer le cerveau et prélever des échantillons de peau, de laine, des muscles et des tissus mous. Cela incite les chercheurs à croire qu’ils seront peut-être capables de cloner le bison à partir des cellules recueillies.
Les scientifiques pensent que le bison avait entre 1,5 et 2 ans lorsqu’il est mort. Ils estiment qu’il vivait il y a entre 8 000 et 9 000 ans en se référant à l’âge géologique d’une espèce similaire découverte dans la région en 2009 et 2010. Les bisons ont été extraits du permafrost dans le nord-est de la Russie. Les chercheurs veulent y retourner pendant l’été 2023 en espérant trouver d’autres restes fossilisés.
Certains scientifiques pensent qu’il ne sera pas possible de cloner des animaux disparus à partir de tissus comme ceux du bison. Même si les tissus sont « exceptionnellement bien conservés », l’ADN qu’ils contiennent est probablement trop dégradé pour être cloné. Un chercheur a suggéré de séquencer le génome du bison et de le combiner avec l’ADN de l’espèce disparue et du bison d’aujourd’hui.
Ce ne sera pas la première fois que des scientifiques tentent d’inverser l’extinction d’une espèce. Les scientifiques du laboratoire TIGRR et de la société texane Colossal tentent de redonner vie au tigre de Tasmanie. Les scientifiques ont également réussi à cloner des loups arctiques en Chine. Le 28 mars 2023, la société australienne Vow qui commercialise de la nourriture a annoncé qu’elle était capable de produire des boulettes de viande de mammouth laineux élaborées en laboratoire alors qu’elle travaillait sur une « alternative plus écologique à la production de viande traditionnelle ». Toutefois, pour l’instant, les boulettes de viande de mammouth laineux ne sont pas considérées comme étant suffisamment sûres d’un point de vue sanitaire.
Source : Mammoth Museum of the Ammosov University

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An ancient bison was frozen inside Siberian permafrost for up to 9,000 years until the melting ice released its mummified body in summer 2022. Now scientists in Russia hope to clone the ancient beast from its tissue samples.

After scientists retrieved the mummified bison, they donated it to the Mammoth Museum of the. Ammosov North-Eastern Federal University for research. Though the carcass is incomplete, its forelimbs, head and part of its chest were well-preserved, meaning scientists were able to perform a necropsy to remove the brain and take samples of its skin, wool, muscles and soft tissues. That led researchers to believe they may be able to clone the bison from the preserved cells.

Scientists believe the bison was between 1.5 to 2 years old when it died. They estimated it lived between 8,000 and 9,000 years ago based on the geological ages of a similar species of bison discovered in the area in 2009 and 2010. The bison were found in northeastern Russia, and researchers want to return there in the summer 2023 to search for more fossilized remains.

Some escientists think it will not be possible to clone extinct animals from tissues like those of the bison. Even though the tissues are « exceptionally well-preserved », the DNA within them is likely too degraded to be cloned. One researcher has suggested sequencing the bison’s genome and combining it with DNA from the extinct species and from living bison.

It wouldn’t be the first time scientists have tried to reverse a species’ extinction. Scientists at the TIGRR Lab and Texas-based company Colossal are trying to bring the Tasmanian tiger back to life. Scientists have also successfully cloned arctic wolves in China. And on March 28th, 2023, Australian food company Vow announced it produced lab-grown woolly mammoth meatballs as it works toward a “more environmentally friendly alternative to traditional meat production.” But for now, the woolly mammoth meatballs are not considered safe for us modern humans to eat.

Source : Mammoth Museum of the M.K. Ammosov North-Eastern Federal University.

Crédit photo: Mammoth Museum of North-Eastern Federal University