Bloed:
Drijfarmen dammen bloedrode olievlek in
In mei 2020 lekte zeker 17.500 ton dieselolie uit een opengebarsten opslagtank in de Siberische rivier de Daldykan in het Noordpoolgebied.
De ramp vond volgens de eigenaar plaats doordat er onder de tank permafrost smolt.
Permafrost komt voor bij een gemiddelde temperatuur van onder de -2 °C, en met de klimaatverandering verschuift de grens ervan gemiddeld 1 kilometer per jaar naar het noorden.
Daardoor komen gebouwen, wegen en olie-installaties ineens in de modder te staan.
Het water in de Siberische rivier de Daldykan kleurde rood toen de permafrost ontdooide en een olietank lek raakte. De olie-uitstoot werd ingedamd met behulp van drijfarmen.
Begin juli 2020 had het oliebedrijf volgens eigen berekeningen zo’n 90 procent van de olie verwijderd door die met drijfarmen op te vangen en weg te pompen.
De laatste 20 jaar waren er meer dan 700 olielekkages, maar nu worden er reinigingstechnieken ontwikkeld. Zo maakten Australische onderzoekers in 2019 melding van een schuimproduct dat olie opzuigt.
Kikkers:
Dwergpad houdt roofdieren weg van giftige soort
Terwijl het in de Bijbel kikkers regende, heeft Australië zijn eigen paddenplaag ontketend. De agapad uit Zuid- en Midden-Amerika werd in 1935 in het noordoosten van Australië uitgezet om kevers in de suikerplantages te bestrijden.
De pad bakte er niet veel van, maar plantte zich lustig voort. Sindsdien heeft hij zich snel langs de kust naar het westen en zuiden verspreid, geholpen door de stijgende temperaturen.
Klieren op de rug van de agapad scheiden het dodelijke zenuwgif bufotoxine uit. Dit gif kan een zoetwaterkrokodil doden en bedreigt verschillende soorten met uitroeiing.
Klieren op de rug van de agapad scheiden het dodelijke zenuwgif bufotoxine uit.
De paddeninvasie is niet te stuiten, maar nu hebben biologen van het Wereldnatuurfonds een verrassende methode gevonden om het effect te verzachten.
Ze fokken een kleine variant van de pad, die minder gif produceert, en zetten die uit als ‘frontsoldaten’.
Het idee is dat roofdieren het gif zo leren kennen en de dodelijke levensgrote exemplaren links laten liggen.
Muggen:
Gentechniek elimineert malaria
De mug is het gevaarlijkste dier op aarde. Zijn steek besmet elk jaar 700 miljoen mensen met parasieten, bacteriën en virussen, met ziekten als malaria, gele koorts en dengue tot gevolg.
Door de klimaatverandering stijgt het aantal muggen, maar nu schiet de gentechnologie ons te hulp. Genetici passen de voortplanting zodanig aan dat er alleen mannetjes geboren worden.
Of ze brengen een gen in waarmee de mug geen gastheer meer is voor de malariaparasiet.
Onderzoekers willen het bewerkte DNA verspreiden via een ‘gen-driver’.
Normale overerving
1. Mutatie zit op een van de twee genen
Een mug (vader) krijgt een gen tegen de malariaparasiet op een van de twee genen in een paar. De jongen krijgen de helft van hun genen van de gemuteerde vader en de helft van de normale moeder.
Normale overerving
2. Gemuteerd gen wordt langzaam verspreid
De jongen van een gemuteerde mug hebben 50 procent kans op het nieuwe gen. Statistisch gezien erft de helft van de jonge muggen de mutatie, die daardoor maar langzaam wordt verspreid.
Overerving met gen-driver
1. Gemuteerd gen corrigeert tegenhanger
Een mug krijgt een nieuw gen met een bewerkingsinstrument. Vroeg in zijn ontwikkeling brengt het gen een kopie van zichzelf aan in het andere gen in zijn paar. De jongen erven het nieuwe gen.
Overerving met gen-driver
2. Gemuteerd gen corrigeert tegenhanger
Een mug krijgt een nieuw gen met een bewerkingsinstrument. Vroeg in zijn ontwikkeling brengt het gen een kopie van zichzelf aan in het andere gen in zijn paar. De jongen erven het nieuwe gen.
De genen zitten op chromosomenparen per twee tegenover elkaar. Met de nieuwe methode brengen onderzoekers een gen aan dat zichzelf kopieert, zodat de mug een genenpaar met twee dezelfde genen krijgt.
Normaal gaat een ingebracht gen over op slechts de helft van de jongen, maar met twee dezelfde genen krijgen alle jonge muggen het nieuwe gen.
Zweren:
AI vindt nieuw wapen tegen bacteriën
Sinds antibiotica in de jaren 1950 wijdverbreid werden, zijn bacteriën er steeds minder ontvankelijk voor geworden.
Resistentie heeft onder meer geleid tot meer gevallen van zweren: ontstekingen die overal op het lichaam kunnen ontstaan.
Zweren als gevolg van resistente bacteriën zijn lastig te behandelen en dat is een groeiend probleem.
Het aantal resistente bacteriën neemt alsmaar toe, en met 33.000 sterfgevallen per jaar zijn bacteriën in de EU net zo’n groot probleem als griep, hiv/aids en tuberculose bij elkaar.
Een team onder leiding van Derek MacFadden van het Ottawa Hospital Research Institute in Canada ontdekte in 2018 dat de resistentie toeneemt met de omgevingstemperatuur.
Nieuwe antibiotica zijn daarom cruciaal voor de volksgezondheid, maar de laatste 50 jaar zijn er slechts drie nieuwe antibioticaklassen gevonden.
Gelukkig komt kunstmatige intelligentie het onderzoek te hulp.
Bacteriën hebben vier strategieën tegen antibiotica
Steeds meer bacteriën leren antibiotica weg te pompen of beschermen zich op een andere manier. Nu heeft kunstmatige intelligentie een oplossing voor dit probleem gevonden.
1. Antibioticum wordt ingepakt
De bacterie koppelt een fosfaatgroep aan het antibioticum, waarmee het zijn werking verliest.
2. Antibioticum wordt eruit gepompt
De bacterie leert actief het antibioticum weg te pompen door de celwand.
3. Celwand wordt versterkt
De bacterie verandert eiwitten in de celwand, die daardoor ondoordringbaar wordt voor het antibioticum.
4. Receptor neemt andere vorm aan
De bacterie verandert de receptor waaraan het antibioticum zich moet hechten.
Een oplossing: Diabetesmedicijn hongert bacterie uit
De stof Halicin dient om diabetes te behandelen, maar heft bij bacteriën ook het elektrochemische verschil tussen de binnen- en buitenkant van de celwand op. Belangrijke processen komen tot stilstand, zoals het transport van energie, waardoor de bacterie sterft.
In 2019 ging Jonathan M. Stokes van het Massachusetts Institute of Technology in de VS met zijn collega’s allerlei bekende medicamenten na met behulp van een zogeheten neuraal netwerk.
Het doel was stoffen met antibacteriële eigenschappen te vinden. Tot verrassing van het team wees de software Halicin, een medicijn tegen diabetes, aan als antibioticum. En in tests bleek Halicin inderdaad te werken tegen de meest problematische bacteriën.
Veepest:
Vaccin moet Afrikaanse varkenspest uitroeien
De Bijbelse veepest werd in mei 2011 uitgeroeid verklaard. Maar andere veeziekten zijn in opmars, zoals de Afrikaanse varkenspest, die net als veepest te wijten is aan een virus.
Sinds de ziekte in 1957 voor het eerst buiten Afrika werd geconstateerd, hebben onder meer wilde zwijnen hem verspreid naar grote delen van Europa en in 2018 naar Azië.
Zwijnen kunnen lang met de infectie leven, maar varkens in stallen hebben weinig weerstand en kunnen er in een week aan sterven.
Dode varkens worden geruimd na een aanval van varkenspest. Het virus kan bio-industrievarkens in een week doden.
Als een stal besmet is, verspreidt de ziekte zich onder meer via wagens die varkens vervoeren en voeder met restanten van dode dieren.
Daarom was het groot nieuws toen Amerikaanse onderzoekers onder leiding van microbioloog Manuel Borca van het Plum Island Animal Disease Center in januari 2020 een werkzaam vaccin tegen de ziekte presenteerden.
Het is gebaseerd op een gemodificeerd virus, waardoor varkens antistoffen aanmaken.
Vliegen:
Geurige oliën schrikken vliegen af
De gewone huisvlieg draagt ruim 300 verschillende bacteriën en kan virussen, schimmels en parasieten overbrengen. Met zijn onplezierige bagage veroorzaakt hij ziekten als tyfus, cholera, tuberculose en dysenterie.
De huisvlieg komt van oorsprong waarschijnlijk uit het Midden-Oosten, maar heeft zich samen met mensen en onze afvalhopen verspreid van de tropen tot aan de Noordpool.
Maar al is de vlieg het meest verspreide insect op aarde, hij houdt nog steeds van warmte: bij hoge temperaturen is hij actiever en plant hij zich sneller voort.
Vliegen zijn ons de wereld over gevolgd en besmetten ons voedsel met bacteriën, virussen, parasieten en schimmels.
Plagen kunnen bestreden worden met sterk gif, maar omdat vliegen bij mensen leven is dat een slecht idee. Daarom zoekt de wetenschap constant naar natuurlijke bestrijdingsmiddelen.
Een nieuw wapen bestaat uit plantaardige etherische oliën.
In oktober 2020 wisten zeven Indiase onderzoekers onder leiding van de farmaceut Hemanga Hazarika van Dibrugarh University in Assam de juiste mix van oliën uit kaneel, citroengras en kruidnagel in een tablet te persen, dat gedurende tien dagen langzaam verdampt.
Volgens het onderzoek, dat in het tijdschrift Acta Tropica gepubliceerd is, hielden de tabletten een gebouw geheel vrij van vliegen.
Hagel:
Kanonnen schieten hagel uit de lucht
Eén bui met hagelstenen van 1 centimeter doorsnee kan voor miljoenen euro’s schade veroorzaken.
Welk effect de klimaatverandering heeft op het risico op hagel, is niet precies bekend, maar gegevens van de afgelopen decennia laten zien dat hagelstormen talrijker en feller zijn geworden.
Hagelstenen van centimeters doorsnee kunnen grote schade aanrichten aan onder meer gewassen en auto’s.
Daarom is het belangrijk om de buien in de kiem te smoren. Dat kan met de techniek cloud seeding, die vocht uit de lucht haalt vóór de ijskristallen de tijd hebben om groot te worden. De methode kan ook worden gebruikt om het te laten regenen in door droogte getroffen gebieden.
Wolken worden bestookt
Kanonnen schieten raketten met zeshoekige zilverjodidekristallen in wolken met een hoge vochtigheidsgraad.
Ijskristal groeit
Omdat waterkristallen ook zeshoekig zijn, kunnen de zilverjodidekristallen dienen als kern van nieuwe ijskristallen.
Kern vormt sneeuw of regen
De zilverjodidekern neemt vocht op en groeit uit tot een sneeuwvlok, die bij warmte tijdens de afdaling smelt tot regen.
Sprinkhanen:
Sprinkhanenplagen zitten vol eiwitten
In 2020 werden onder meer Oeganda, Kenia, Jemen, Pakistan en India geteisterd door de grootste zwermen woestijnsprinkhanen sinds jaren.
De dieren vreten alle gewassen op waarbij ze in de buurt komen, en een bescheiden zwerm van 1 vierkante kilometer met 40 miljoen sprinkhanen eet evenveel als 35.000 mensen.
In de zomer van 2020 werden verschillende landen geteisterd door de grootste sprinkhanenzwermen sinds jaren.
De grootste zwermen sprinkhanen komen in het jaar na zeer natte regenperioden met hevige cyclonen, en uit klimaatmodellen blijkt dat de regentijd alleen maar natter zal worden.
Om de ergste schade te voorkomen brengt de Voedsel- en Landbouworganisatie van de VN, de FAO, prognoses uit voor de migratie van sprinkhanen, zodat boeren en overheden zich kunnen voorbereiden op de bestrijding ervan.
Maar de dieren zijn zelf ook eetbaar.
Sprinkhanen vreten in Afrika gewassen voor miljoenen euro’s op, maar zijn zelf ook een voedzame maaltijd.
Met belangrijke voedingsstoffen als ijzer, koper en magnesium, 14 tot 18 gram eiwit en slechts 5 procent vet per 100 gram zijn sprinkhanen voedzaam en gezond.
Ze moeten alleen niet bestreden worden met verdelgingsmiddelen, zoals veel gebeurt, want dan zijn ze niet meer eetbaar.
Duisternis:
Minder smog: verschil van dag en nacht
De aarde wordt donkerder van de uitstoot van stikstofdioxide, NO2, en andere vervuiling door kolencentrales en auto’s.
Dit verschijnsel is te wijten aan een afname van de hoeveelheid zonnestraling die rechtstreeks op de aarde valt.
Sommige onderzoeken duiden op lokale afnamen tot wel 20 procent.
Januari
Juni
Al neemt de verontreiniging, smog geheten, wereldwijd af, deze vormt nog een groot probleem in met name Chinese en Amerikaanse steden. De coronacrisis bewees in 2020 echter dat het probleem snel op te lossen valt.
Toen de uitstoot in China in februari abrupt stopte, bleek uit satellietmetingen dat onder meer de hoeveelheid stikstofdioxide in de lucht na enkele weken vrijwel nul was.
Sterfte:
Geboortedaling wendt ramp af
De aarde kan maximaal 10,2 miljard mensen voeden. Zo luidt de conclusie van een berekening van wat de aarde aankan, in 2019 uitgevoerd door Koreaanse onderzoekers.
Dit vermogen kan nog minder worden als delen van de tropen door de klimaatverandering ongeschikt worden voor de voedselproductie.
Volgens de prognose van de VN uit 2019 zal het bevolkingsaantal in 2100 pieken met 10,88 miljard mensen, waardoor niet iedereen te eten zal hebben.
Uit een nieuwe berekening blijkt dat het geboortecijfer flink zal dalen en we binnen de grenzen blijven van wat de aarde aankan.
Maar gelukkig zijn er aanwijzingen dat het geboortecijfer daalt. Volgens onder meer de universiteit van Washington zal het bevolkingsaantal in 2064 pieken met 9,73 miljard mensen en dan in 2100 zijn gedaald tot 8,79 miljard.
Daarmee blijft het binnen de grenzen van wat de aarde aankan.
