VOX INVENTICA
PRONOVA1
Conţinut
Pledoarie pentru viaţă
Metodă de reproducere a materiei vii
Arhitectură în gheaţă
Substanţă peliculogenă
Pledoarie pentru viaţă
Viaţa reprezintă un miracol pe Terra, această magnifică meganavă cosmică ce poartă omenirea în istorie. Organismele vii, grupate în populaţii, ocupă un anumit mediu natural (biotop), în care trăiesc împreună cu alte specii, alcătuind o biocenoză. Totalitatea biocenozelor formează biosfera. Unitatea dintre biotop (habitat) şi biocenoză se numeşte ecosistem. Ecologia (gr. ekos-casă, logos-ştiinţă) studiază relaţiile dintre organismele vii, precum şi interacţiunile acestora cu mediul în care trăiesc (biotop). În decursul dezvoltării filogenetice, organismele vii s-au adaptat la un anumit mediu de viaţă, pe care sunt obligate să-l împartă între ele în timpul existenţei ontogenetice, pentru realizarea unor funcţii vitale – nutriţie, reproducere, deplasare, apărare etc. relaţiile stabilite între indivizi (cooperare, simbioză, neutralitate, concurenţă, luptă) sunt subordonate realizării unui program pentru sine ( de supravieţuire) şi a unui program pentru grup (de perpetuare a speciei). Savantul englez Charles Elton a propus în 1927 reprezentarea unui ecosistem printr-o piramidă imaginară, având la bază pătura vegetală, pătura cea mai groasă, apoi fitofagele, o pătură mai mică, peste care se suprapun zoofagele, o pătură şi mai mică etc. Plantele dintre biocenoză sunt producătorii care stau la baza unui lanţ trofic, deoarece în procesul de fotosinteză produc substanţe organice cu care se hrănesc animalele fitofage (gr. zoon-animal), considerate consumatorii de gradul II (secundari) , urmează apoi consumatorii de gradul III (terţiari) şi aşa mai departe. Informaţiile prezentate mai sus formează cadru cognitiv în care se poate evalua just importanţa dioxidului de carbon pentru existenţa şi dezvoltarea vieţii pe planeta albastră. Dioxidul de carbon este un gaz netoxic, incolor şi inodor, care nu arde şi nu întreţine arderea, cu greutatea specifică de 1,55 în raport cu aerul. În prezent s-a format o imagine negativă despre acest gaz, fără de care viaţa nu ar exista, fiind incriminat pentru efectul de seră, care duce la încălzirea progresivă a planetei. Se încearcă diverse metode pentru diminuarea concentraţiei dioxidului de carbon din atmosferă, fără să fie luate în calcul consecinţele pe termen lung asupra biosferei. Pentru argumentare, este suficient de menţionat că procesul de fotosinteză, care are loc sub acţiunea luminii în cloroplastele din celulele vegetale în prezenţa CO2 şi H2O este sursa primară a zaharidelor, desfăşurându-se după schema :
Fotosinteza se desfăşoară în două faze – luminoasă şi obscură. Faza luminoasă cuprinde procesele :
- captarea energiei luminoase de către clorofilă (un pigment vegetal de culoare verde) şi stocarea acesteia în moleculele de adenozin trifosfat (ATN);
- fotoliza moleculelor de apă cu formarea de oxigen şi hidrogen ;
- preluarea hidrogenului de trifosfopiridin nucleotide (TPN), care devin TPNH2, cu degajarea oxigenului în atmosferă din frunze.
În faza obscură, moleculele de ATP furnizează energia necesară reacţiilor dintre hidrogenul transportat de TPNH2 şi dioxidul de carbon, cu formarea de zaharide, iar ulterior de grăsimi şi proteine.
Asimilaţia dioxidului de carbon în plante este o reacţie endotermă, energia necesară fiind furnizată de radiaţia solară care este absorbită de clorofila din frunze.
Imaginaţi-vă, stimaţi cititori, un scenariu negativ în care dezvoltarea plantelor, situate la baza lanţului trofic, ar fi afectate prin diminuarea drastică a concentraţiei dioxidului de carbon din aer. Orice intervenţie brutală a omului în natură poate perturba grav echilibrele ecologice, cu implicaţii profunde asupra întregii biosfere. La început de mileniu trei, omenirea se află la o răscruce pe traiectoria evoluţiei culturii şi civilizaţiei. Efectul de seră afectează dinamica atmosferei, regimul termic şi de precipitaţii scapă de sub control, seceta şi deşertificarea ameninţă cu spectrul foamei, iar topirea progresivă a calotelor polare poate modifica configuraţia actuală a continentelor. Factorii politici trebuie să ia o decizie responsabilă până nu va fi prea târziu. Cum dezvoltarea economică prin integrare la scară planetară nu poate fi evitată, accentul trebuie deplasat pe refacerea circuitelor naturale ale substanţelor, determinate de acţiunea organismelor, fără să fie neglijate posibilităţile de autoorganizare şi de regenerare pe cale biologică a resurselor de viaţă. Permanenta reînnoire a materiilor prime din care se construieşte viaţa atinge regimul optim într-un ecosistem aflat în stare staţionară prin mecanismele homeostaziei (autoreglării). Mai concret, restabilirea echilibrelor ecologice, trebuie corelată cu proiectul integrării în natură a habitatelor umane, extinderea spaţiilor verzi, restrângerea activităţilor umane poluante, dezvoltarea surselor regenerabile de energie, conceperea unui cadru juridic adecvat pentru protecţia mediului înconjurător, aplicarea feedback-ului în politică şi administraţie, promovarea cercetării aplicative, cultivarea respectului pentru natură şi înscrierea în graniţele comportamentului civilizat prin implicarea mass-mediei şi a instituţiilor educaţionale în formarea unei noi concepţii despre viaţă .
Propun specialiştilor în ecologie şi factorilor de decizie politică, un proiect pentru reducerea cantităţii de CO2 din atmosferă, prin concentrarea acestuia în sol sau în hidrosferă, precum şi prin intensificarea proceselor de fotosinteză din biosferă. Eliminarea CO2 în atmosfera joasă se face progresiv la nivelul solului, favorizând creşterea plantelor în condiţiile reducerii globale a efectului de seră.
Proprietăţile fizice şi chimice ale dioxidului de carbon pot fi utilizate eficient într-o instalaţie subterană de hidroaerare a solului care asigură :
-reducerea concentraţiei de CO2 din atmosferă, prin dizolvarea şi combinarea cu apa din sol;
-îmbogăţirea solului în azot, element indispensabil creşterii plantelo, aflat în aer în concentraţie de 78,09%;
-regenerarea structurii şi texturii solului prin formarea coloizilor, activarea microorganismelor şi a unor reacţii biochimice cu rol benefic asupra principalelor caracteristici ale solului – permeabilitate, capilaritate şi capacitate de retenţie a apei ;
-intensificarea procesului de fotosinteză şi creşterea producţiei agricole pe terenul amenajat.
Pentru exemplificare, se prezintă două variante constructive pentru instalaţia de hidroaerare a solului. 
În primul exemplu, instalaţia de hidroaerare a solului se compune, in principal, din staţia de pompare S1 si reţelele de conducte R1 , R2 , pentru apă respectiv aer. Staţia de pompare S1 este prevăzută cu pompe şi compresoare pentru circularea forţată a apei şi aerului prin reţelele de conducte R1 si R2. Reţeaua de conducte R1, îngropată în sol la adâncimea h1=1,5...2m, este amplasată în jgheaburile 3 umplute cu nisip 4, fiind alcătuită din conductele principale 1 pentru aducţiunea apei, pe care sunt dispuse perpendicular, la distante de 20...40m, conductele secundare 2 pentru distribuirea apei în sol. Reţeaua subterană R2 pentru aer este dispusă sub reţeaua R1 la adâncimea h2=1...3m, fiind formată din conductele principale de aducţiune 5 si conductele secundare de distribuire 6, care sunt acoperite cu stratul 7 de nisip. Conductele secundare 2 si 6 sunt confecţionate din materiale permeabile pentru fluide, dar pot fi realizate şi din materiale impermeabile, caz în care sunt prevăzute cu orificii la partea inferioara cu diametrul de 2...5 mm, dispuse la intervale de 0,5...3m. Straturile de nisip, in care se află reţelele de conducte R1 si R2 , au rolul de a uniformiza circulaţia fluidelor în jurul acestora, dar şi de a împiedica înfundarea orificiilor practicate în conductele secundare.
Modul de funcţionare a instalaţiei de hidroaerare a solului constă în pomparea simultană prin reţelele R1 şi R2 a apei, respectiv a aerului, la presiuni de 1,5...4atm, în funcţie de dimensiunile suprafeţei agricole amenajate. Aerul sub presiune împiedică infiltrarea apei în adâncime, iar pânza de apa de deasupra constituie un obstacol în calea ascensiunii aerului spre suprafaţa solului. Apa este dirijată în acest mod spre sistemul radicular al plantelor, frontul şi viteza de propagare a apei fiind dependente de acţiunea forţelor de sucţiune, de capilaritate si de gravitaţie, la care se adaugă presiunea exercitată de aerul sub presiune din porii solului. 
În cel de-al doilea exemplu, prezentat in fig. 2, instalaţia de hidroaerare se compune din staţia S2 de pompare a aerului în reţeaua subterană R3, care este formată din conductele 8, racordate prin conductele 9 la rezervoarele 10 amplasate în stratul de nisip 11, permeabil pentru circulaţia aerului şi a apei. Conductele 8 sunt îngropate în sol la adâncimea h3=1,5...2m, iar sub acestea, la distanta h4= 3...8m, se află rezervoarele 10, de forma sferică, cilindrică sau paralelipipedică, având partea inferioară prevăzută cu orificii pentru evacuarea apei şi aerului. Rezervoarele 10 au o capacitate de 2...10m3 şi sunt distribuite regulat la distanţe de 20...60m, în funcţie de structura şi textura solului, precum şi de nivelul pânzei de apă freatică.Instalaţia de hidroaerare este eficientă în cazul în care nivelul pânzei de apă freatică se afla deasupra rezervoarelor 10 acoperite cu un strat permeabil de nisip. În acest caz, rezervoarele 10 acumulează iniţial apa freatică, care este apoi evacuată prin pomparea aerului la presiuni de 2...6 atm, suficient de mari pentru a dirija forţat apa spre rădăcinile plantelor. Acesta operaţie se repetă la intervale de timp de 1...3h în perioada de creştere intensivă a plantelor.
Instalaţiile de hidroaerare a solului pot fi prevăzute, pe lângă aparatele de măsură şi control, cu sisteme de reglare automată, pentru simplificarea exploatării acestora, prin trecerea in regim automatizat de funcţionare.
Este uşor de imaginat aplicarea unor soluţii tehnice de aerare pentru creşterea intensivă a plantelor acvatice, prin amenajarea corespunzătoare a unor râuri, fluvii, bazine, lacuri, bălţi, delte si estuare, sau chiar a unor porţiuni din platforma continentala a mărilor şi oceanelor. Pe lângâ purificarea aerului, creşte producţia de biomasa vegetala. Mai mult, prin aerarea apei se asigură oxigenul necesar dezvoltării animalelor acvatice, cu efecte benefice asupra piramidei trofice. Metoda se poate extinde în zona polară, deşi este mai dificil de amenajat pentru introducerea aerului sub banchiza de gheaţă.
Există o gamă diversificata de opţiuni, însa variantele optime pot fi stabilite prin studii riguroase de fezabilitate efectuate de către specialiştii cu responsabilităţi în domenii de activitate conexe. Este momentul adevărului, când factorii de decizie politică trebuie să ţină seama că Terra se află în pericol iar derularea unor proiecte pe termen mediu şi lung pentru salvarea sa este, nu numai că este imperios necesară, ci şi posibilă, printr-un efort conjugat din partea tuturor naţiunilor. In concluzie, trebuie ca inteligenţa umană să găsească remediul pentru sănătatea Terrei, astfel încât generaţia actuală şi cele care vor urma să se bucure de plenitudinea vieţii în acest colţ de Univers.
Post-scriptum
Argumentare
Pentru a verifica rolul important al CO2 în dezvoltarea florei pe Terra se poate realiza un experiment simplu. Se utilizează două ghivece cu flori sau alte specii vegetale, aflate în acelaşi stadiu de dezvoltare, una utilizată în experiment iar cealaltă folosită ca probă martor pentru comparaţie. Ghiveciul cu planta utilizată în experiment se aşează pe un suport dispus în spaţiul interior al unui înveliş impermeabil transparent(anvelopă), care este prevăzut cu capac pentru aerisire şi are baza de sprijin cufundată în apa carbogazoasă (ca de exemplu sifon sau apă minerală) dintr-un vas reflectorizant, care are şi rolul de a redistribui uniform radiaţia solară. În acest mod, pe lângă apă, substanţe minerale şi lumină, sunt create condiţiile pentru ca planta să se dezvolte pe timpul zilei într-un mediu cu concentraţie ridicată de CO2, care favorizează intensificarea procesului de fotosinteză. Chiar dacă învelişul transparent are capacul înlăturat, pentru aerisire şi evacuarea căldurii acumulate prin efect de seră, o parte din CO2 rămâne în spaţiul interior, deoarece densitatea sa este mai mare decât a aerului. Pe timpul nopţii, învelişul transparent este deschis sau înlăturat, pentru a asigura oxigenul din aer necesar respiraţiei .
S-a costatat că regimul de creştere al plantelor supuse unor astfel de experimente este mai bun decât cel al plantelor martor.
Proiect multilateral Comenius
LRS PONTS
