Ricerche

I ricercatori dell'Università Leibniz Hannover e Physikalisch-Technische Bundesanstalt sviluppano sensori quantici più sensibili per misurazioni molecolari.

Per secoli, gli esseri umani hanno ampliato la loro comprensione del mondo attraverso misurazioni sempre più precise della luce e della materia. Oggi i sensori quantici ottengono risultati estremamente accurati. Un esempio di questo è lo sviluppo di orologi atomici, che non dovrebbero né guadagnare né perdere più di un secondo in trenta miliardi di anni. Le onde gravitazionali sono state rilevate anche tramite sensori quantistici, in questo caso utilizzando interferometri ottici.

I sensori quantistici possono raggiungere sensibilità che sono impossibili secondo le leggi della fisica convenzionale che governa la vita di tutti i giorni. Questi livelli di sensibilità possono essere raggiunti solo se si entra nel mondo della meccanica quantistica con le sue affascinanti proprietà - come il fenomeno della sovrapposizione, in cui gli oggetti possono essere in due posti contemporaneamente e dove un atomo può avere due diversi livelli di energia allo stesso livello tempo.

Sia generare che controllare tali stati non classici è estremamente complesso. A causa dell'alto livello di sensibilità richiesto, queste misurazioni sono soggette a interferenze esterne. Inoltre, gli stati non classici devono essere adattati a uno specifico parametro di misurazione.

Il dottor Fabian Wolf, assieme al team di ricercatori dell'Università Leibniz di Hannover, Physikalisch-Technische Bundesanstalt di Braunschweig e dell'Istituto nazionale di ottica di Firenze, ha introdotto un metodo basato su uno stato non classico adattato a due parametri di misurazione contemporaneamente. Egli afferma: “sfortunatamente, questo spesso determina una maggiore inesattezza rispetto ad altri parametri di misurazione rilevanti. Questo concetto è strettamente legato al principio di indeterminazione di Heisenberg.”

Gli scienziati hanno fatto un inventario della vita microbica nella regione oceanica più remota del mondo, la Gyre del Pacifico Meridionale.

Il South Pacific Gyre è un deserto oceanico. Tuttavia, a causa delle sue enormi dimensioni, gli abitanti microbici del Gyre del Pacifico meridionale contribuiscono in modo significativo ai cicli biogeochimici globali. In un'inchiesta senza precedenti, gli scienziati dell'Istituto Max Planck per la microbiologia marina a Brema, in Germania, hanno ora realizzato un inventario completo della comunità microbica del Gyre del Pacifico meridionale. Questo progetto è stato attuato grazie lo sviluppo di un nuovo strumento che consente l'analisi a bordo degli abitanti più piccoli dell'oceano.

Nel centro del Pacifico meridionale l'irraggiamento solare è pericolosamente alto: raggiunge un indice UV etichettato come “estremo”. Non ci sono particelle di polvere o afflussi dalla terra e, di conseguenza, queste acque hanno concentrazioni di nutrienti estremamente basse e quindi sono definite “ultra-oligotrofiche”. Il fitoplancton contenente clorofilla (alghe minute) si trova solo a profondità superiori a cento metri, rendendo le acque superficiali del Pacifico meridionale le più chiare al mondo. A causa della sua lontananza e delle sue enormi dimensioni, la guglia del Pacifico meridionale copre 37 milioni di km2 (per confronto, gli Stati Uniti coprono meno di 10 milioni di km2), ma è anche una delle regioni meno studiate del nostro pianeta.

Secondo alcuni studi, con l'età le foreste negli Stati Uniti orientali e in Canada diventano meno vulnerabili ai cambiamenti del clima.

Una nuova ricerca dell'Università del Vermont sostiene che le foreste più vecchie nell'America settentrionale e orientale sono meno vulnerabili ai cambiamenti climatici rispetto alle foreste più giovani, in particolare per lo stoccaggio di carbonio, la produzione di legname e la biodiversità.

Lo studio, pubblicato da Global Change Biology, (1) ha analizzato come i cambiamenti climatici influenzeranno le foreste degli Stati Uniti orientali e del Canada. Secondo la ricerca, l'aumento dell'età aiuta a salvaguardare le foreste dai cambiamenti climatici.

Il dottor Dominik Thom, (2) autore principale e ricercatore postdottorato della UVM's Rubenstein School of Environment and Natural Resources di UVM e Gund Institute for Environment, (3) afferma: “questo studio dimostra che le foreste più vecchie dell'Alto Midwest nel New England sono eccezionalmente resistenti al clima. Abbiamo constatato che i servizi essenziali sono protetti meglio dai cambiamenti climatici da parte delle foreste più vecchie. Questo fenomeno è una pietra miliare nel dibattito su come preparare le nostre foreste per le incerte condizioni ambientali che ci attendono.”

Analizzando grandi quantità di dati sul campo provenienti da 18.500 appezzamenti di foreste - dal Minnesota al Maine e dal Manitoba alla Nuova Scozia - lo studio identifica le regioni prioritarie per gli sforzi di adeguamento al clima delle foreste. Le foreste più giovani situate a est e sud-est dei Grandi Laghi erano meno resistenti ai cambiamenti climatici, mostrando un calo previsto dello stoccaggio del carbonio, del legname e della biodiversità.