Mitokondrier och elektrontransportkedjan

I våra celler finns mitokondrier som omvandlar matens energigivande beståndsdelar till ATP, kroppens energivaluta. I jämförelse med en glukosmolekyl är en Adenosintrifosfatmolekyl stor och komplex [1] men bär mindre än 1/35 av dess energi. En ATP beskrivs ofta som energirik trots att motsatsen är långt sannare, det är mängden som har betydelse.

Väggarna skiljer matrix från insidan och fungerar lite som en kraftverksdamm, den upprätthåller den koncentrationsgradient som driver ATPsynthase inbäddade i väggarna likt elektriska generatorer. Elektrontransportkedjan [2] pumpar ut använda protoner. Se videon via länken under bilden för förklaring.

https://youtu.be/LQmTKxI4Wn4

https://youtu.be/kXpzp4RDGJI


[1] Glukos har molekylvikten 180 g/mol medan ATP har 505 g/mol. Adenosindelen står för nästan allt, trifosfaten en liten del men det är den PO32- längst till vänster i bilden nedan som har riktigt stor betydelse (molekylvikt: 78 g/mol). Resten av transportören återvinns ständigt.

[2] Wikipediabilden av processerna är jämförelsevis tråkig. Den egentliga ATP-produktionen finns längst till höger, de fyra övriga är mer som pumpar.

En utförligare artikel: https://en.wikipedia.org/wiki/Mitochondrion

Antarktis istäcke

Antarktis [1] är kontinenten där Sydpolen ligger. Östantarktis är en högplatå täckt av ett isskikt, 1 till 3 km tjockt. I ytterkanter mot havet finns branta glaciärer som snabbt ändar i havet. Västantarktis är i medeltal lägre och havet omkring är grundare, dess glaciärer glider längre på havsbottnen innan de slutligen brister, kalvar.

Antarctica’s great ice sheet is losing ground as it is eroded by warm ocean water circulating beneath its floating edge, a new study has found. Källa: https://www.sciencedaily.com/releases/2018/04/180402123622.htm

Den mörka linjen på bilden ovan markerar grounding line där isen tappar kontakten med havsbottnen och börjar bäras av havsvattnet.

Most Antarctic glaciers flow straight into the ocean in deep submarine troughs, the grounding line is the place where their base leaves the sea floor and begins to float.

Salt och förhållandevis ‘varmt’ havsvatten strömmar in längs botten och smälter glaciärisen som består av rent sötvatten. Blandningen har lägre densitet, stiger uppåt och strömmar utåt. Det förhållandevis saltfattiga ytvattnet bildar flytande havsis (‘Sea ice formation’ i bilden) vid högre temperatur än saltvatten. [2]

Thwaites– och Pine-glaciärernas flytande tungor vandrar utåt havet med 3 km per år, beroende på trycket från stora ismassor bakom och för att det inte finns betydande hinder i vägen.

The pace of deglaciation since the last ice age is roughly 25 metres per year. The retreat of the grounding line at these glaciers is more than five times that rate.

The biggest changes were seen in West Antarctica, where more than a fifth of the ice sheet has retreated across the sea floor faster than the pace of deglaciation.

The team, led by Dr Hannes Konrad from the University of Leeds, found that grounding line retreat has been extreme at eight of the ice sheet’s 65 biggest glaciers. The pace of deglaciation since the last ice age is roughly 25 metres per year. The retreat of the grounding line at these glaciers is more than five times that rate.


[1] De Transantarktiska bergen delar kontinenten i en mindre västlig och en betydligt större östlig del. Den högsta bergskedjan är Vinsonmassivet med berget Mount Vinson som är 4 897 meter högt. Djupaste punkten som är täckt med is ligger 2 538 meter under havsytan. Runt om Antarktis sträcker sig den Antarktiska oceanen. Wikipedia.

[2] Salt havsvatten fryser vid temperaturer neråt -2°C.

Journal Reference: Dr Hannes Konrad et al. Net retreat of Antarctic glacier grounding lines. Nature Geoscience, 2018 DOI: 10.1038/s41561-018-0082-z

Ett bottenlöst löjligt argument, plastpåseskatten.

Reklam är nästan alltid irriterande på mer än ett sätt. Om du tycker att den skaver på din själ så har den nått sitt syfte, du blir berörd och börjar diskutera den med andra.

Sak samma med plastpåseskatten, argumenten är på så låg nivå att en majoritet kan känna sig berörda. Den utmålas som en stor intäktskälla för staten, när den är hur enkel som helst att undvika för den enskilde, ta med egna återanvändningsbara bärkassar.

Om du inte ens kan bidra med att avstå från plastbärkassar, vad duger då du till? Sprida enfaldiga argument?

För mig kan de förbjudas rakt av.

Thwaites glaciär och Icefin

Glaciärer och flytande is kan smälta på alla ytor, upptill, sidor eller underifrån. Det som avgör är om energitillförseln är tillräcklig. Vatten är en effektiv värmetransportör, något som märks om man blir blöt om händerna i kyla. Stillastående och torr luft utnyttjas i byggnadsisoleringar som stenull och frigolit.

Glaciärer påverkas av gravitationen och rör sig som en flod, om än sakta. På Antarktis möter de förr eller senare det omgivande havet, börjar flyta på vattnet vid sin grounding line och blir en utskjutande tunga. När vattnets temperatur är högre än isens smälttemperatur äts den sakta bort underifrån, bärkraften minskar och till slut bildas sprickor.

För att studera grounding line och vattentemperaturer vid Thwaites glaciär (ungefär samma yta som Florida) används en robotdykare, Icefin.[1] Följ med på en dykning djupt under isen via länken nedan.

Källa: https://www.livescience.com/underwater-robot-visits-antarctica-glacier.html


[1] Se ytterligare bilder på Icefin

Tidigare om Thwaites glaciär.

SMHI om vatten i atmosfären

I atmosfären finns det vatten i form av vattenånga, flytande vatten och fruset vatten. Men hur mycket vatten är det sammanlagt?

Av allt vatten som finns på jorden befinner sig i cirka 0,001 % i atmosfären. Sammantaget är det knappt 13000 km3.

Ett annat sätt att få en uppfattning om denna mängd vatten vore att förvandla om det till ett vattenskikt som jämnt fördelades ovanpå hela jordens yta. Detta vattenskikt skulle då bli cirka 2,5 cm tjockt.

Större delen av vattnet som befinner sig i atmosfären är i gasform, det vill säga vattenånga, och 99% av detta vatten befinner sig i troposfären det vill säga under cirka tio km höjd.

Vattnet i form av moln (vattendroppar och iskristaller) utgör endast en liten andel av atmosfärens vatten, i genomsnitt ungefär en procent.

Men det är denna lilla del som vi kan se i form av moln.

Snabb omsättning

Vattnet i atmosfären ingår i vattnets kretslopp. Det försvinner ur atmosfären genom nederbörd och tillförs genom avdunstning.

Den genomsnittliga uppehållstiden för en vattenmolekyl i atmosfären varierar. Om vi beaktar troposfären, som innehåller 99% av atmosfärens vatten, så gäller att typiska värden ligger mellan 2 och 20 dygn.

I nederbördsrika områden är uppehållstiden kortare och i nederbördsfattiga längre. I genomsnitt är uppehållstiden cirka 10 dygn.

De moln du ser på himlen är alltså inte speciellt gamla.

Källa: https://www.smhi.se/kunskapsbanken/vattnet-i-atmosfaren-1.31841


Wagner, T., S. Beirle, M. Grzegorski, and U. Platt (2006), Global trends (1996 – 2003) of total column precipitable water observed by Global Ozone Monitoring Experiment (GOME) on ERS-2 and their relation to near-surface temperature, J. Geophys. Res., 111, D12102, doi:10.1029/2005JD006523

Chen, B., and Z. Liu (2016), Global water vapor variability and trend from the latest 36 year (1979 to 2014) data of ECMWF and NCEP reanalyses, radiosonde, GPS, and microwave satellite, J. Geophys. Res. Atmos., 121, 11,442–11,462, doi:10.1002/ 2016JD024917

Thwaites glaciär, Antarktis

Unprecedented data confirms that Antarctica’s most dangerous glacier is melting from below
Källa: https://www.washingtonpost.com/climate-environment/2020/01/30/unprecedented-data-confirm-that-antarcticas-most-dangerous-glacier-is-melting-below

Glaciärer som sträcker sig ut över hav passerar ett område på havsbottnen, en tröskel, där den tappar kontakten med berggrunden och börjar flyta. Där det sker kommer omgivande vatten att kunna transportera in värme och smälta isen underifrån.

The unprecedented research, part of a multimillion-dollar British and U.S. initiative to study the remote Thwaites Glacier, involved drilling through nearly 2,000 feet of ice to measure water temperatures in a narrow cavity where the glacier first connects with the ocean. This is one of the most difficult-to-reach locations on Earth.

Genom att borra 600 meter ner genom isen nåddes tröskeln och vattnets temperatur mättes där till 0°C där havsvatten har en fryspunkt neråt -2°C.

Thwaites is the most worrying glacier in Antarctica because of its size — it is unusually wide, presenting a 75-mile front of ice to the ocean, without any rocks or mountains to hem it in. This means very large volumes of ice could break off and flow uninhibited through this region into the sea.

En 120 km bred flytande istunga som gradvis undermineras av ‘varmt’ vatten och inte hindras av omgivande berg från att brytas loss.

“Is the water moving around and releasing heat to the ice efficiently, is it stagnant instead?” Rignot continued. “Our sense from remote sensing is that it is not stagnant but very actively melting ice. So having temperature measurements in that narrow part is essential.”

Kan havsnivåer lokalt -sjunka- när is smälter?

När is som vilar på land smälter ökar havens sammanlagda vattenmassa. När flytande is smälter förändras inte vattenmassan. Så långt tror jag att ”alla” kan hålla med, eller hur? Men så dyker en mening upp i svenska Wikipedia:

Det är rätt väl känt hur mycket vatten smältande landis tillför havet (1,8 mm/år) 0ch hur mycket havsvattnet utvidgar sig på grund av uppvärmningen (1,4 mm/år) men det är ännu mycket dåligt känt hur havets globala medelnivå förändrar sig med tiden. Källa: https://sv.wikipedia.org/wiki/Havsnivåhöjning

Ytterligare en synvinkel:

Between 1993 and 2018, thermal expansion of the oceans contributed 42% to sea level rise; the melting of temperate glaciers, 21%; Greenland, 15%; and Antarctica, 8%. Källa: https://en.wikipedia.org/wiki/Sea_level_rise

Vatten existerar i tre faser i de temperaturer och tryck som förekommer på Jorden; is, vätska och gas (ånga). Alla tre kan samexistera väldigt nära varandra men skiljs ändå åt av tydliga energisprång.

  • I sötvattensis är vattenmolekylerna tydligt strukturerade, varje enskild vattenmolekyl har ständig kontakt med exakt fyra andra via vätebindningar.
  • I vätska bryts isens struktur och i genomsnitt har en vattenmolekyl en extremt kortvarig relation med 3.4 andra vattenmolekyler. Det åtgår lika mycket värme för att smälta en nollgradig iskub till nollgradigt vatten som att fortsätta värma detta vatten till 80°C! Det omvända gäller också, fasövergången [2] mellan vätska och is är alltså energiintensiv.[1]
  • Fasövergången mellan vätska och gas/ånga är cirka 6,7 gånger energiintensivare ändå.

Nästan allt vatten på Jorden innehåller lösta salter vilket sänker dess frystemperatur till neråt -2°C. Fasövergångar inklusive att frys/smältpunkter varierar med salthalten strular till det ordentligt för klimatförutsägelser men det är inte slut där.

Liquids in general, expand on heating. However water is an exception to this general behaviour: below 4 °C it contracts on heating. For higher temperature it shows the normal positive thermal expansion. The thermal expansion of liquids is usually higher than in solids because of weak intermolecular forces present in liquids. Källa: https://en.wikipedia.org/wiki/Thermal_expansion#Coefficient_of_thermal_expansion

Under +4°C blir vattnets densitet (‘täthet’) gradvis större. Om och när smältande is, flytande eller från land, kyler havsvatten till under +4°C kommer dess volym lokalt att minska!


[1] Jag använder ordet energiintensiv istället för att specificera om en fasövergång kräver eller avger energi.

[2] https://www.smhi.se/kunskapsbanken/vattnets-overgangar-till-olika-faser-1.31766