پیش‌بینی فعالیت‌های میکروبی خاک در اقلیم آینده

ایسنا/خراسان رضوی بر اساس نتایج تحقیق جدید مرکز میکروبیولوژی و علوم سیستم‌های محیطی در دانشگاه وین اتریش، خاک‌های گرمتر دارای تنوع بیشتری از میکروب‌های فعال هستند.

به گزارش فیز، نتایج این تحقیق نشان‌دهنده تغییر قابل توجهی در درک ما از چگونگی تأثیر فعالیت میکروبی در خاک بر چرخه جهانی کربن و مکانیسم‌های بازخورد احتمالی در آب‌وهواست.

بیشتر بخوانید: اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!

تاکنون دانشمندان تصور می‌کردند که دمای بالاتر خاک، رشد میکروب‌ها را تسریع می‌کند و در نتیجه انتشار کربن در جو را افزایش می‌دهد. با این حال، این افزایش انتشار کربن در واقع به‌دلیل فعال شدن باکتری‌هایی است که پیش از این غیرفعال بودند.

آندریاس ریشتر، محقق اصلی این تحقیق و استاد مرکز علوم میکروبیولوژی و سیستم‌های محیطی، می‌گوید: خاک‌ها بزرگترین مخزن کربن آلی زمین هستند. میکروارگانیسم‌ها بی‌صدا چرخه جهانی کربن را تعیین، این ماده آلی را تجزیه و در نتیجه دی‌اکسید کربن آزاد می‌کنند.

تصور می‌شود با افزایش دما (فرضیه تضمین شده تحت تغییرات آب‌وهوا)، جوامع میکروبی دی‌اکسید کربن بیشتری منتشر می‌کنند و تغییرات آب‌وهوایی را در فرآیندی به‌نام بازخورد کربن خاک – آب‌وهوا سرعت می‌بخشد.

ریشتر توضیح داد: دهه‌ها، دانشمندان تصور می‌کردند که این پاسخ ناشی از افزایش میزان رشد گونه‌های میکروبی منفرد در آب‌وهوای گرمتر است. در این تحقیق، محققان از یک علفزار جنبِ شمالگان در ایسلند بازدید کردند که بیش از نیم قرن گرمایش زمین گرمایی را پشت سر گذاشته و منجر به افزایش دمای خاک در مقایسه با مناطق اطراف شده است.

این گروه تحقیقاتی با جمع‌آوری هسته‌های خاک و استفاده از روش‌های کاوش ایزوتوپی پیشرفته، گونه‌های باکتریایی فعال را شناسایی کردند و میزان رشد آن‌ها را هم در دمای محیط و هم در دمای بالا، ۶ درجه سانتی‌گراد بالاتر، مقایسه کردند.

دنیس متزه، دانشجوی دوره دکتری بیان کرد: مشاهده کردیم که بیش از ۵۰ سال گرم شدن مداوم خاک، رشد میکروبی را در سطح محیط افزایش داد، اما به‌طور قابل توجهی، میزان رشد میکروب‌ها در خاک‌های گرمتر در مقایسه با دمای معمولی قابل تشخیص نبود. تفاوت اساسی در تنوع باکتریایی است؛ خاک‌های گرمتر دارای مجموعه متنوع‌تری از گونه‌های میکروبی فعال هستند.

کریستینا کایزر، دانشیار مرکز افزود: درک پیچیدگی‌های واکنش میکروبیوم خاک به تغییرات آب‌وهوایی یک چالش قابل توجه بوده است و اغلب آن را به یک «جعبه سیاه» در مدل‌سازی آب‌وهوا تبدیل می‌کند.

این یافته جدید از تمرکز سنتی بر رشد انبوه جامعه میکروبی فراتر رفته و زمینه را برای پیش‌بینی دقیق‌تر رفتار میکروبی و تأثیرات متعاقب آن بر چرخه کربن در فرضیه آب‌وهوایی در حال تحول فراهم می‌کند.

بینش‌های به‌دست‌آمده از این تحقیق، پاسخ‌های میکروبی متنوع به گرم شدن را روشن می‌کند و برای پیش‌بینی تأثیر میکروبیوم خاک بر دینامیک کربن آینده حیاتی است.

نتایج این تحقیق که در مجله Science Advances منتشر شده است.

انتهای پیام

منبع: ایسنا

کلیدواژه: استانی اجتماعی تغییرات آب وهوایی خاک گرمایش جهانی استانی اجتماعی انتخابات ۱۴۰۲ استانی سیاسی استانی شهرستانها خاک ها

درخواست حذف خبر:

«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت www.isna.ir دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «ایسنا» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۳۹۸۲۹۰۳۹ را به همراه موضوع به شماره ۱۰۰۰۱۵۷۰ پیامک فرمایید. لطفاً در صورتی‌که در مورد این خبر، نظر یا سئوالی دارید، با منبع خبر (اینجا) ارتباط برقرار نمایید.

با استناد به ماده ۷۴ قانون تجارت الکترونیک مصوب ۱۳۸۲/۱۰/۱۷ مجلس شورای اسلامی و با عنایت به اینکه سایت «خبربان» مصداق بستر مبادلات الکترونیکی متنی، صوتی و تصویر است، مسئولیت نقض حقوق تصریح شده مولفان در قانون فوق از قبیل تکثیر، اجرا و توزیع و یا هر گونه محتوی خلاف قوانین کشور ایران بر عهده منبع خبر و کاربران است.

خبر بعدی:

هوش مصنوعی می‌تواند آینده تحصیلی شما را پیش بینی کند

آیا چیزی به سادگی یک اپلیکیشن کالج می‌تواند معدل چهار سال بعد دانشجو را پیش‌بینی کند؟ استفاده از گذشته یک فرد برای پیش‌بینی آینده‌اش، طرح هیجان‌انگیز «کاپیتان آمریکا: سرباز زمستان» در مجموعه مارول بود و اکنون، در دنیای واقعی، دانشمندان می‌گویند که هوش مصنوعی می‌تواند نحوه مقاله نوشتن یک فرد را بررسی کند تا پیش‌بینی کند که سال‌ها بعد حرفه دانشگاهی او چگونه خواهد بود.

به گزارش ایسنا، محققان جونا برگر(Jonah Berger) و اولیویه توبیا(Olivier Toubia) توضیح می‌دهند که نحوه بیان افکار و ایده‌هایتان می‌تواند نمرات نهایی شما را در مدرسه نشان دهد. پژوهشگران دریافتند دانشجویانی که بین مفاهیم یا ایده‌های بسیار متفاوت در مقاله‌های خود ارتباط برقرار می‌کنند، بعدها در دانشگاه نمرات بالاتری کسب می‌کنند. این موضوع در مورد استفاده از کلمات خاص صادق نبود، بلکه در مورد چگونگی ساختار بخشیدن به افکار و ترکیب ایده‌های مختلف با یکدیگر بود.

به نقل از اس‌اف، تصور کنید هر ایده یا مفهوم مانند یک شهر روی نقشه است. مقاله‌های برخی از دانشجویان در یک محله کوچک باقی می‌ماند و فقط از «شهرها» یا مفاهیم مرتبط با آن دیدن می‌کردند. با این حال، دانشجویانی که به موفقیت‌های بالایی دست یافتند، در سراسر نقشه سفر کردند، از شهرهای دوردست زیادی بازدید کردند و این ایده‌های مرتبط با هم را در مقالات خود با هم ترکیب کردند.

برگر و توبیا این گستره را یک «حجم معنایی» بزرگ نامیدند که درست مانند کاوش در یک منطقه جغرافیایی وسیع است. آن دسته از دانشجویانی که مقاله‌هایی در زمینه‌های فکری بیشتری داشتند، در نهایت به معدل دانشگاهی بهتری دست یافتند.

این مطالعه با کمک هوش مصنوعی نشان داد که فقط مسئله وسعت مفهومی مطرح نیست. محققان همچنین به «سرعت معنایی» نگاه کردند که در آن نویسندگان در حین نوشتن مقالات خود چقدر راحت بین ایده‌های مختلف حرکت می‌کنند. دانشجویان برتر به طور تصادفی بین مطالب کاملا نامرتبط پرش نمی‌کردند. در عوض، آن‌ها به‌طور مناسبی یک مسیر منطقی را در پیش می‌گرفتند و قبل از جست‌وجو در جاهای دیگر، به طور منسجم بین خوشه‌های مجاور ایده اصلی حرکت می‌کردند.

این مانند یک سفر جاده‌ای بود که یک مسیر کارآمد بین شهرها برای آن برنامه‌ریزی شده و به طور نامنظم در سراسر نقشه منتقل نمی‌شود. گفته می‌شود که این کاوش یکپارچه و ساختار یافته از مفاهیم مختلف، مهارت‌های تفکر خلاق را در کنار توانایی‌های استدلال تحلیلی قوی نشان می‌دهد.

بدیهی است که برگر و توبیا یک توپ کریستالی از هوش مصنوعی نساختند که ابرقهرمانان آینده را شکار کند، اما این برنامه جدید به بسیاری از اطلاعات مشابه نگاهی می‌اندازد.

این برنامه هوش مصنوعی همچنین بر نمره اس‌ای‌تی(SAT) یک فرد، تحصیلات والدین، جنسیت، قومیت، رشته دانشگاهی، موضوعات مقاله و طول مقاله برای پیش‌بینی اینکه دانشجو به کجا خواهد رفت، نگاه می‌کند. با این حال، این مطالعه نشان داده که این عوامل آنقدر که فکر می‌کنید در نتیجه نهایی نقشی ندارند.

هوش مصنوعی توانست به طور خودکار «جغرافیای معنایی» مقالات را با استفاده از پردازش زبان طبیعی پیشرفته تجزیه و تحلیل کند. تنها با مدل‌سازی مفاهیم پوشش‌دهی شده و مسیرهای طی شده در فضای ایده، هوش مصنوعی می‌تواند پیش‌بینی کند که کدام دانشجو در سال‌های آینده نمرات بالاتری کسب خواهد کرد و این روش حتی بهتر از نگاه کردن به مواردی مانند نمرات آزمون یا سطح درآمد خانواده است.

بنابراین، برنامه‌های هوش مصنوعی آینده به جای آزمون‌های چند گزینه‌ای، می‌توانند از این امضاهای مفهومی در نوشته‌های ما به عنوان روشی خنثی برای شناسایی استعدادهای فکری خام استفاده کنند.

اما همه این دستاوردها چه معنایی برای آینده آموزش عالی دارد؟ برای پاسخ به این سوال، جامعه ابتدا باید به این سوال پاسخ دهد: آیا مسئولین باید بر اساس پیش‌بینی‌های یک برنامه رایانه‌ای تصمیم بگیرند؟

نویسندگان مطالعه پیشنهاد می‌کنند که دانشگاه‌ها به‌جای تکیه بر قضاوت‌های ذهنی انسان درباره مقالات، می‌توانند به زودی سیستم‌های هوش مصنوعی پیشرفته را برای ارزیابی عینی قدرت استدلال و پتانسیل خلاق متقاضیان، صرفا بر اساس نحوه رشته‌بندی کلمات در جملات، به کار گیرند. این می‌تواند فرصت‌هایی را برای شناسایی دانشجوهای با استعداد که توانایی‌هایشان ممکن است توسط معیارهای سنتی مانند آزمون‌های استاندارد نادیده گرفته شده باشد، فراهم کند.

کانال عصر ایران در تلگرام