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Nuking Stowaways

2019

Transozeanische Frachter befördern 80 Prozent der weltweiten Handelsgüter. Aber diese Boote befördern auch versehentlich zerstörerische Fracht. Ein leeres Schiff kann mehr als 10 Millionen Gallonen Wasser aufsaugen, um beim Überqueren des offenen Ozeans ausgeglichen zu bleiben. Bei der Ankunft in einem anderen Hafen pumpt die Besatzung das Ballastwasser und alle darin lebenden kleinen Tiere oder Pflanzen - manchmal Tausende von Organismen pro Gallone - in fremde Häfen, wo sie in lokale Ökosysteme eindringen und diese schädigen. "Wir schätzen konservativ, dass täglich mindestens 5.000 Arten im Ballastwasser von Schiffen um die Welt wandern, " sagt James Carlton, ein Meeresökologe am Williams College.

Jetzt entwirft Dorin Boldor, Bioingenieurin am Agricultural Center der Louisiana State University, eine leistungsstarke Mikrowelle, die Anhalter im Wasser abschreckt, bevor sie herausgespült werden. Angepasst an eine Mikrowellentechnologie, die traditionell zum Pasteurisieren von Süßkartoffeln verwendet wird, reinigt das System das Ballastwasser für nur einen Dollar pro 250 Gallonen Wasser und ist damit kostengünstiger als andere Behandlungen wie das Schrubben von Schiffsrümpfen und das Versprühen von Pestiziden.

Ausländische Meeresspezies, von Muscheln bis zu Fischen, haben sich in den USA verbreitet. In den letzten 150 Jahren haben 300 gebietsfremde Arten die Artenvielfalt in der Bucht von San Francisco dramatisch verändert. In der Chesapeake Bay jagen Millionen von Schnecken aus Japan die Muscheln der Region. Und in den Großen Seen verwickeln die langen Schwänze der stacheligen Wasserflöhe, die ursprünglich aus Nordeuropa stammen, die Angelschnüre. Amerika gibt jährlich mehr als 1 Milliarde US-Dollar aus, um solche Invasionen sowohl im Meer als auch an Land zu kontrollieren. Dennoch überleben Hunderte invasiver Arten, um in ihren neuen Häusern zu gedeihen.

Bis zusätzliche Mittel von der National Oceanic and Atmospheric Administration und der Küstenwache zur Verfügung gestellt wurden, sagte Boldor, dass Schifffahrtsunternehmen innerhalb eines Jahres Kriechtiere zappen könnten.

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1 Während die Besatzung Fracht aufnimmt, pumpt das Schiff Ballastwasser und alle darin befindlichen Meerestiere aus den Ballastbehältern in etwa 20 Mikrowellenkammern in Kühlschrankgröße.

2 Ein Mikrowellenstrahl erzeugt ein elektromagnetisches Feld, das 915 Millionen Mal pro Sekunde oszilliert, die optimale Frequenz zum Erhitzen von Wasser. Wassermoleküle versuchen, ihre elektrischen Ladungen auf das Feld abzustimmen, aber da sich die Richtung schnell ändert, drehen sie sich sehr schnell. In ähnlicher Weise prallen geladene Natrium- und Chloridionen im Wasser auf und ab, um eine Ausrichtung mit dem Feld zu erreichen. Diese unregelmäßigen Bewegungen erzeugen Reibung, die das Wasser auf 140 ° F erwärmt und alle Organismen in zwei Minuten tötet.

3 Das heiße Wasser fließt durch einen Wärmetauscher, um das aus dem Ballastwassertank kommende kalte Wasser vorzuwärmen, wodurch auch das Mikrowellenwasser auf eine Temperatur abgekühlt wird, die für die Einleitung in den Ozean unbedenklich ist.

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