بودكاست التاريخ

متى اكتشفنا الهواء؟

متى اكتشفنا الهواء؟

أنا متأكد من أن الإنسان القديم كان يعرف عن الرياح وحاجتنا إلى التنفس ، ولكن متى أصبح الهواء كمادة مميزة واضحًا؟ ألاحظ أن العناصر الأربعة الكلاسيكية هي الماء ، ريحوالنار والأرض. بما أنه لم تكن هناك غازات أخرى معروفة حتى حل الكيميائيين محل الكيميائيين ، فمتى عرف الهواء كوسيط؟ هل عرف نيوتن الهواء؟


كتب فيلو البيزنطي Pneumatica. والتي تضمنت تفاصيل الأجهزة التي تعمل بضغط الهواء. لقد عرفوا عنها قبل نيوتن بكثير. يبدو أنه مصدر مبكر لمعرفة خصائص الهواء فيما يتعلق بالاحتراق ، الارتباط.

لكن إذا كنا نتحدث عن العناصر اليونانية الكلاسيكية ، فقد اعتقدت أن عناصر إمبيدوكليس الأربعة تشمل الهواء. ومع ذلك فهي "ريح" في الفكرة البابلية من Enûma Eliš (القرنان الثامن عشر والسادس عشر قبل الميلاد). لست متأكدًا من الفرق بين الهواء والرياح لسوء الحظ ، ولم يعد بإمكاني الوصول إلى الأوراق بعد الآن. هذا ما كنت سأقرأه لو فعلت.


تاريخ تلوث الهواء

تحتل أبحاث الهواء والطاقة في وكالة حماية البيئة موقع الصدارة في أبحاث تلوث الهواء لحماية الصحة العامة والبيئة. يوفر البحث الأساس العلمي لوكالة حماية البيئة الأمريكية والولايات والمجتمعات لاتخاذ قرارات للحد من تلوث الهواء والسيطرة عليه بشكل فعال.

في أكتوبر 1948 ، غُلف دونورا ، بنسلفانيا ، بضباب قاتل.

على مدى خمسة أيام ، عانى ما يقرب من نصف سكان البلدة البالغ عددهم 14000 من مشاكل تنفسية أو قلبية وعائية حادة. كان من الصعب التنفس. ارتفع عدد القتلى إلى ما يقرب من 40.

تُظهر الصور المقلقة شوارع دونورا مخبأة تحت غطاء كثيف من الضباب الدخاني الرمادي. مر جيب هواء دافئ عالياً فوق المدينة ، وحبس الهواء البارد في الأسفل وحبس الملوثات.

لم يكن التلوث غريباً على دونورا. لطالما ابتليت مصاهر الفولاذ والزنك بالمدينة بالهواء الملوث. لكن الجيب الهوائي ترك الملوثات بلا مخرج. جلسوا في الشوارع ، حيث استنشقهم السكان بجرعات مميتة.

كان الوضع في دونورا متطرفًا ، لكنه عكس اتجاهًا. أصبح تلوث الهواء نتيجة قاسية للنمو الصناعي في جميع أنحاء البلاد والعالم.

تم الإعلان عن أزمات مثل أزمة دونورا على نطاق واسع وبدأ الناس في التحرك.

بدأ العلماء بالتحقيق في الصلة بين تلوث الهواء والصحة. بدأت الدول في إصدار تشريعات للحد من تلوث الهواء. وفي عام 1970 ، وهو عام بارز ، أقر الكونجرس تعديلات قانون الهواء النظيف التي أدت إلى وضع معايير جودة الهواء في البلاد.

اليوم ، يعتمد صانعو السياسات ومديرو جودة الهواء على أحدث العلوم لوضع اللوائح واتخاذ القرارات الإدارية للحد من تلوث الهواء والسيطرة عليه باتباع نهج فعالة من حيث التكلفة.

تجري أبحاث الهواء والطاقة في وكالة حماية البيئة قدرًا هائلاً من هذا البحث ، وتنتج نتائج وتطور التكنولوجيا الحيوية لفهمنا لتلوث الهواء. بالنسبة إلى الملوثات الأكثر شيوعًا ، يتم تجميع البحث وتصنيعه كل خمس سنوات بواسطة علماء وكالة حماية البيئة لتقييم مدى كفاية أنظمة الهواء.

تسعى وكالة حماية البيئة إلى تحديد مواد كيميائية محددة بالإضافة إلى مصادر محددة (مثل السيارات والشاحنات ومحطات الطاقة) التي يمكن أن تؤثر على جودة الهواء. الهدف الرئيسي هو تحديد المصادر الأكثر مسؤولية عن المخاطر الصحية.

على سبيل المثال ، أظهرت دراسات وكالة حماية البيئة أن الجزيئات الصغيرة التي يتم إطلاقها عند حرق الغاز والزيت وأنواع الوقود الأحفوري الأخرى تضر بالجهاز التنفسي والقلب والأوعية الدموية. نحن نعلم الآن أن هذه الجسيمات ضارة بشكل خاص للفئات الأكثر ضعفًا: الشباب وكبار السن والذين يعانون من ظروف صحية موجودة مسبقًا.

يوفر برنامج البحث نهجًا مبتكرًا ومتعدد التخصصات لمشكلة تلوث الهواء. يعمل علماء ومهندسو وأطباء وكالة حماية البيئة المشهورون معًا ويتشاركون مع خبراء علميين في جميع أنحاء الولايات المتحدة وفي جميع أنحاء العالم لمواجهة التحديات العديدة لإدارة جودة الهواء.


متى اكتشفنا الهواء؟ - تاريخ

إن مادة الرئة قابلة للتمدد مثل المادة اللاصقة المصنوعة من الفطريات. لكنه إسفنجي ، وإذا ضغطت عليه ، فإنه يخضع للقوة التي تضغط عليه ، وإذا أزيلت القوة ، فإنها تزداد مرة أخرى إلى حجمها الأصلي. & quot - ليوناردو دافنشي ، أواخر القرن الخامس عشر

أكدت الأوصاف المبكرة للرئتين على أهميتهما كعوامل تبريد تحافظ على توازن جسم الإنسان من خلال مواجهة المزاج الحار للقلب. لقد فهموا أيضًا أن التنفس يحدث في الرئتين ، في جوهره ، أن الرئتين تتصرفان مثل زوج من المنفاخ يطلق النار ويبرد الفرن. أكد وصف جالينوس ، على سبيل المثال ، للرئة على أن لديها جميع الخصائص التي تجعل الإخلاء سهلًا لأنها ناعمة جدًا ودافئة ويتم الاحتفاظ بها في حالة حركة مستمرة. الدم على النحو التالي: & quot؛ الدم المار عبر الرئتين الممتص من الهواء المستنشق ، ونوعية الحرارة التي تنقلها بعد ذلك إلى القلب الأيسر. & quot الجسم.

ظل الممارسون الطبيون في العصور الوسطى مفتونين بالتشريح غير المعتاد للرئة. لاحظوا رطوبته غير العادية ، على سبيل المثال ، كسمة لبشرته. في أوائل القرن الحادي عشر ، كتب الفيلسوف الطبي الإسلامي ابن سينا ​​في كتابه قانون الطب: & quot في حالة الرئة ، فإن الرطوبة ليست متأصلة في طبيعتها ولكنها مشتقة من التغذية التي تأتي إليها. يتم تغذية الرئة بدم "ساخن" للغاية ، لأن هناك الكثير من الفكاهة الصفراوية في الدم تذهب إلى الرئة. تتراكم فائض كبير من الرطوبة في الرئة من المنتجات الغازية للجسم كله وكذلك من المواد التي تتدفق إليها من الرأس الرباعي. & quot ؛ وبحلول أواخر القرن الثاني عشر ، لخص السيد نيكولاس جيدًا صفات الرئة: تم بناؤه لمقاومة دفء القلب ، وحركة أنسجته الإسفنجية الرخوة ، كانت مجوفة من أجل الاحتفاظ بالهواء وتبريد القلب وتجديد الأرواح الحيوية ، وأبدت حركة مزدوجة سهلت دورها بشكل أكبر. & quotthe flail of the heart. & quot

فهم أطباء العصور الوسطى وعصر النهضة العلاقة بين الرئتين والتنفس وبين الحياة والنفس. لقد ربطوا الحياة بالحيوية التي تدور في جميع أنحاء الجسم ، وهي جالينيك النَّفَس. لكن لم يكن لديهم فهم محدد للدور الذي يلعبه الأكسجين ، حيث لم يكن لديهم فهم كيميائي للهواء والذي كان أحد العناصر الأساسية الأربعة & quotelements & quote من الطبيعة في العلوم اليونانية التقليدية. على الرغم من هذه الحقيقة ، فقد فهموا أن الرئة تفرغ الفضلات. يصف ليوناردو دافنشي العملية على النحو التالي في دفاتر ملاحظاته غير المنشورة في أواخر القرن الخامس عشر: & quot؛ من القلب ، يتم نقل الشوائب أو "الأبخرة السخامية" إلى الرئة عن طريق الشريان الرئوي ، ليتم زفيرها في الهواء الخارجي. & quot وافقه معاصره الطبيب أليساندرو بينيديتي ، فكتب في عام 1497 ، "الرئة تغير النفس ، حيث يغير الكبد الكايل ، إلى غذاء للروح الحيوية."

على الرغم من صور ليوناردو المرسومة بعناية لتشريح الرئتين ، كما هو موضح في الرسم التوضيحي هنا ، إلا أنه لم يفهم بعد العلاقة بين الشكل والوظيفة بأي قدر كبير من التفصيل. ما أدركه ، مثل العديد من علماء التشريح الأوائل ، هو الدور المهم للرئة كعضو يعمل بشكل تعاوني مع أعضاء وهياكل وثيقة الصلة في جسم الإنسان. ما فهمه ، كما يوحي المقطع أدناه ، هو العملية الميكانيكية للتنفس ولكن ليس الآليات الفعلية التي تعمل في خلق النفس. & quot؛ تأتي هبوب الرياح التي تخرج من الرئة في توليد نفسا عميقا من مساعدة جدار البطن الذي يضغط على الأمعاء ، ويرفع الحجاب الحاجز الذي يضغط على الرئتين. & quot

تمسك علماء التشريح في عصر النهضة بشكل وثيق بنظرية بشرة الرئتين والتي أعطتهم أيضًا دورًا في سيكولوجية جسم الإنسان. كتب الطبيب المعاصر لليوناردو ، أليساندرو بينيديتي ، في عام 1497 أن الرئتين تتحكمان في المشاعر مثل الغضب من خلال تهدئة المشاعر ومثلها مع نفس الروح من النواسير المجوفة في الرئتين. وبالتالي ، فإن الغضب ، الذي يكون عنيدًا بخلاف ذلك ، يمكن تهدئته بسهولة. وبالمثل ، فقد منح بعض علماء التشريح الرئتين بقدرات فطنة تمنعهما من قبول & quot؛ الهواء & quot؛ في جسم الإنسان. تمامًا كما يمكن للرئتين أن تصنع & quot؛ طعام & quot؛ للجسم ، يمكنها أيضًا منع الأفكار والمواد السامة من التغلب عليه.

أسفرت الدراسات التشريحية الأكثر دقة لجسم الإنسان التي أجراها علماء التشريح في عصر النهضة عن وصف مادي أكثر دقة للرئتين. في حين وصف الأستاذ نيكولاس الرئة البشرية بأنها تحتوي على سبعة فصوص ، فقد خفض علماء التشريح في أوائل القرن السادس عشر هذا العدد إلى خمسة. لاحظوا أن الإسفنج في الرئتين يسهّل التنفس ، على الرغم من أن طبيعة التنفس لا تزال موصوفة كما فعل جالينوس: "حتى يتمكنوا من جذب الروح إلى أنفسهم بسهولة ،" هكذا قال أندرياس دي لاغونا في عام 1535. ومع ذلك فقط بعد بضعة عقود ، يمكننا أن نبدأ في رؤية شكوك ناشئة حول نوع الروح التي تتدفق عبر الرئتين. هذا الهواء ليس عنصرًا نقيًا ولكنه جسم متجدد الهواء وبالتالي يمكنه أن يتغذى ، & quot يعيد الروح. & quot

الكتابة من تقليد فلسفي مختلف تمامًا ، جعل المصلح الألماني الصوفي والطب باراسيلسوس دراسة أمراض الرئة في بداية القرن السادس عشر دراسة حالة في فهم كيفية توطين المرض في عضو معين بدلاً من اختلال عام في الجسم. . في على مرض المنجم، حدد الأمراض المتعلقة بالرئة ، وخاصة السحار السيليسي ، كنتيجة مباشرة للعمل في المناجم. أكد هذا البحث كذلك على أهمية الرئتين للصحة العامة للجسم.

بحلول أوائل القرن السابع عشر ، كان التشريح الجديد للرئة في مكانه الصحيح. اتفق ويليام هارفي مع أسلافه في عصر النهضة على البنية المكونة من خمسة فصوص للرئتين. ومع ذلك فقد اتخذ وجهات نظرهم عدة خطوات أبعد في وصف أهمية الرئتين. بعد أن أنشأت بالفعل فسيولوجيا جديدة للجسم في بلده حول الدورة الدموية في الدم (1628) ، كان لدى هارفي فهم مختلف للعلاقة بين الشرايين والأوردة - لم تعد أنظمة الدورة الدموية منفصلة داخل الجسم ولكن نظام موحد. ونتيجة لذلك طرح سؤال: ما الذي يجعل الدم الشرياني مختلفًا عن الدم الوريدي؟ وصف هارفي في عمله الشهير العبور الرئوي في الرئتين بتفصيل كبير. نتيجة لذلك ، كان لديه ما يلي ليقوله عن الرئتين في بلده محاضرات في مجمل علم التشريح (1653):

"تفوق [الرئة]: لا شيء ضروري بشكل خاص لا الإحساس ولا الغذاء. الحياة والتنفس متكاملان. ما من حي لا يتنفس ولا شيء ما لا يتنفس ما لا يحيا ''

أعقب هذه الرؤية نقد قوي لجالينوس ، الذي جادل في أن الكبد هو أول وأهم عضو في الجسم. واستنتج هارفي العكس: & quot وبالتالي فإن الرئتين تدلان على مزاج الشخص. الأشخاص الجريئين لديهم رئتان حارتان ، والناس الخجولون لديهم رئتان باردتان. أثناء إنشاء علم وظائف الأعضاء الجديد الذي أعطى أهمية أكبر للرئتين ، كان هارفي مع ذلك مدينًا بشدة للتقاليد الفكرية القديمة. بصفته طبيبًا ممارسًا ، فقد أدرك أيضًا أن صحة الرئتين تمثل أساسًا للصحة العامة للجسم. تحسبًا لمواقف أكثر حداثة تجاه هذا العضو ، كتب أن التمرين مهم للحفاظ على هذا العضو. لا يزال ، بالطبع ، ليس لديه أي فكرة عن الأكسجين ، ولا حتى يعرف هذه الكلمة.

أسئلة: لماذا قد تكون العلاقة بين القلب والرئتين عقبة في فهم وظيفتهما تمامًا؟ ما الخصائص المؤقتة التي خصصها الأطباء للرئتين؟


اكتشاف الاحتباس الحراري [مقتطف]

إنها قصة ملحمية: نضال آلاف الرجال والنساء على مدى قرن من أجل رهانات عالية للغاية. بالنسبة للبعض ، تطلب العمل شجاعة جسدية فعلية ، وخطر على الحياة والأطراف في النفايات الجليدية أو في أعالي البحار. احتاج الباقي إلى أشكال أكثر دقة من الشجاعة. راهنوا عقودًا من الجهد الشاق على فرصة اكتشاف مفيد ، وراهنوا على سمعتهم على ما زعموا أنهم عثروا عليه. حتى عندما امتدوا عقولهم إلى الحد الأقصى للمشاكل الفكرية التي ثبت في كثير من الأحيان أنها غير قابلة للحل ، تحول انتباههم إلى صراعات إدارية مرهقة لكسب الحد الأدنى من الدعم للعمل العظيم. أخذ القليل منهم المعركة إلى الساحة العامة ، وغالبًا ما تلقى اللوم أكثر من الثناء على معظمهم حتى نهاية حياتهم في الغموض. في النهاية فازوا بهدفهم الذي كان مجرد معرفة.

لطالما اشتبه الناس في أن النشاط البشري يمكن أن يغير المناخ المحلي. على سبيل المثال ، ناقش الإغريق والأمريكيون في القرن التاسع عشر كيف أن قطع الغابات قد يؤدي إلى زيادة هطول الأمطار في منطقة ما ، أو ربما أقل. ولكن كانت هناك تحولات أكبر في المناخ حدثت من تلقاء نفسها. أثبت اكتشاف العصور الجليدية في الماضي البعيد أن المناخ يمكن أن يتغير جذريًا في جميع أنحاء العالم ، والذي بدا إلى حد بعيد أبعد من أي شيء يمكن أن يثيره مجرد البشر. ثم ما سبب تغير المناخ العالمي و [مدش] هل كانت التغيرات في حرارة الشمس؟ البراكين تفجر سحب من الدخان؟ ارتفاع وانخفاض السلاسل الجبلية التي حولت أنماط الرياح والتيارات المحيطية؟ أم يمكن أن تكون تغييرات في تكوين الهواء نفسه؟

في عام 1896 نشر العالم السويدي سفانتي أرهينيوس فكرة جديدة. نظرًا لأن البشرية تحرق الوقود الأحفوري مثل الفحم ، الذي أضاف غاز ثاني أكسيد الكربون إلى الغلاف الجوي للأرض ورسكووس ، فإننا نرفع متوسط ​​درجة حرارة الكوكب ورسكووس. هذا & ldquogreenhouse effect & rdquo كان واحدًا فقط من العديد من التكهنات حول تغير المناخ ، ومع ذلك ، وليس الأكثر منطقية. وجد العلماء أسبابًا فنية للقول بأن انبعاثاتنا لا يمكن أن تغير المناخ. في الواقع ، اعتقد معظم الناس أنه من الواضح أن الإنسانية الضعيفة لا يمكنها أبدًا أن تؤثر على الدورات المناخية الشاسعة ، التي كانت تحكمها طبيعة حميدة ومتوازنة.

في الثلاثينيات من القرن الماضي ، أدرك الناس أن درجات الحرارة في الولايات المتحدة ومنطقة شمال الأطلسي قد ارتفعت بشكل ملحوظ خلال نصف القرن السابق. افترض العلماء أن هذه كانت مجرد مرحلة من دورة طبيعية معتدلة ، لأسباب غير معروفة. أصر صوت واحد فقط ، وهو الهاوي جي إس كالندر ، على أن الاحتباس الحراري في الطريق. مهما كان سبب الاحتباس الحراري ، اعتقد الجميع أنه إذا استمر في القرون القليلة القادمة ، فسيكون ذلك أفضل بكثير.

في الخمسينيات من القرن الماضي ، أثارت ادعاءات Callendar & rsquos بعض العلماء للنظر في السؤال بتقنيات وحسابات محسنة. ما جعل ذلك ممكنا كان زيادة حادة في التمويل الحكومي ، وخاصة من الوكالات العسكرية مع مخاوف الحرب الباردة بشأن الطقس والبحار. أظهرت الدراسات الجديدة أنه ، على عكس التقديرات الخام السابقة ، يمكن أن يتراكم ثاني أكسيد الكربون بالفعل في الغلاف الجوي وينبغي أن يتسبب في ارتفاع درجة حرارة الأرض. أدت القياسات المضنية التي أجراها C.D.Keeling إلى الوصول إلى النقطة في عام 1960 ، حيث أظهرت أن مستوى الغاز كان في الواقع يرتفع عامًا بعد عام.

على مدى العقد التالي ، ابتكر عدد قليل من العلماء نماذج رياضية بسيطة للمناخ ، وأظهروا ردود فعل يمكن أن تجعل النظام متغيرًا بشكل مفاجئ. اكتشف آخرون طرقًا بارعة لاسترداد درجات الحرارة السابقة من خلال دراسة حبوب اللقاح القديمة والأصداف الأحفورية. يبدو أن تغيرًا مناخيًا خطيرًا يمكن أن يحدث ، وقد حدث في الماضي ، في غضون قرون قليلة. تم تعزيز هذه النتيجة من خلال نماذج الكمبيوتر للدوران العام للغلاف الجوي ، وهي ثمرة جهد طويل لتعلم كيفية التنبؤ (وربما حتى تغيير) الطقس. أشارت الحسابات التي أجريت في أواخر الستينيات إلى أن متوسط ​​درجات الحرارة سيرتفع بضع درجات خلال القرن المقبل. لكن القرن التالي بدا بعيد المنال ، وكانت النماذج أولية. وجدت مجموعات العلماء التي راجعت الحسابات أنها معقولة ولكنها لم تجد أي حاجة إلى أي إجراء سياسي ، بصرف النظر عن بذل المزيد من الجهد في البحث لمعرفة ما كان يحدث على وجه اليقين.

في أوائل سبعينيات القرن الماضي ، أثار ظهور البيئة الشكوك العامة حول فوائد النشاط البشري للكوكب. تحول الفضول بشأن المناخ إلى قلق مقلق. إلى جانب ظاهرة الاحتباس الحراري ، أشار بعض العلماء إلى أن النشاط البشري كان يضع جزيئات الغبار والضباب الدخاني في الغلاف الجوي ، حيث يمكنها حجب أشعة الشمس وتبريد العالم. وبالفعل ، أظهر تحليل إحصاءات الطقس في نصف الكرة الشمالي أن اتجاه التبريد قد بدأ في الأربعينيات. كانت وسائل الإعلام (إلى المدى المحدود التي غطت فيها القضية) مرتبكة ، وتوقعت أحيانًا وجود كرة أرضية معتدلة مع غمر المناطق الساحلية مع ذوبان القمم الجليدية ، وأحيانًا تحذر من احتمال حدوث عصر جليدي جديد كارثي. بدأت لجان الدراسة ، أولاً في الولايات المتحدة ثم في أماكن أخرى ، في التحذير من أن نوعًا أو آخر من تغير المناخ في المستقبل قد يشكل تهديدًا خطيرًا.

الشيء الوحيد الذي اتفق عليه معظم العلماء هو أنهم نادراً ما يفهمون نظام المناخ ، وهناك حاجة إلى مزيد من البحث. تسارعت وتيرة النشاط البحثي ، بما في ذلك مخططات تجميع البيانات الضخمة التي حشدت الأساطيل الدولية من السفن الأوقيانوغرافية والأقمار الصناعية التي تدور في مدارات. بعد بضع سنوات ، أُسقطت التحذيرات من عصر جليدي جديد (والذي اعتقد أقلية فقط من العلماء أنه معقول على الإطلاق) ، وتركز الانتباه على ظاهرة الاحتباس الحراري. بعد كل شيء ، الغبار والضباب الدخاني الذي كان البشر يطرحونه في الهواء ظلوا فقط لأسابيع ، في حين أن ثاني أكسيد الكربون سيبقى لقرون ، ويتصاعد عقدًا بعد عقد.

سعى العلماء في وقت سابق إلى مفتاح رئيسي واحد للمناخ ، لكنهم بدأوا الآن يفهمون أن المناخ نظام معقد يستجيب للعديد من التأثيرات. كانت الانفجارات البركانية والتغيرات الشمسية أسبابًا معقولة للتغيير ، وجادل البعض بأن هذه من شأنها أن تغمر أي آثار للأنشطة البشرية. حتى التغييرات الطفيفة في مدار الأرض و rsquos يمكن أن تحدث فرقًا. ولدهشة الكثيرين ، أظهرت دراسات المناخات القديمة أن الدورات الفلكية قد حددت جزئيًا توقيت العصور الجليدية. من الواضح أن المناخ كان متوازنًا بشكل دقيق لدرجة أن أي اضطراب بسيط تقريبًا قد يؤدي إلى تحول كبير. وفقًا للنظريات الجديدة & ldquochaos & rdquo ، في مثل هذا النظام ، قد يأتي التحول من تلقاء نفسه و [مدش] وفجأة. جاء دعم هذه الفكرة من عينات اللب الجليدية التي تم حفرها بشق الأنفس من الغطاء الجليدي في جرينلاند. لقد أظهروا في الماضي قفزات كبيرة ومقلقة في درجات الحرارة.

بدأت نماذج الكمبيوتر المحسّنة بشكل كبير في اقتراح كيفية حدوث مثل هذه القفزات ، على سبيل المثال من خلال تغيير في دوران التيارات المحيطية. وتوقع الخبراء حالات الجفاف والعواصف وارتفاع منسوب مياه البحر والكوارث الأخرى الناجمة عن ظاهرة الاحتباس الحراري. بدأ عدد قليل من السياسيين يشكون في احتمال وجود مشكلة عامة هنا. ومع ذلك ، كان على المصممين وضع العديد من الافتراضات التعسفية حول السحب وما شابهها ، وشكك العلماء ذوو السمعة الطيبة في موثوقية النتائج. وأشار آخرون إلى قلة المعلومات المعروفة عن الطريقة التي تتفاعل بها النظم البيئية الحية مع المناخ والغلاف الجوي. لقد جادلوا ، على سبيل المثال ، حول آثار الزراعة وإزالة الغابات في إضافة أو طرح ثاني أكسيد الكربون من الهواء. الشيء الوحيد الذي اتفق عليه العلماء هو الحاجة إلى برنامج بحث أكثر تماسكًا. لكن البحث ظل غير منظم ، ونما التمويل فقط في الزيادات غير المنتظمة. تم توزيع الجهد بين العديد من المجالات العلمية المختلفة ، ولكل منها شيئًا مختلفًا يمكن قوله حول تغير المناخ.

كان أحد الاكتشافات غير المتوقعة هو أن مستوى الميثان وبعض الغازات الأخرى آخذ في الارتفاع ، الأمر الذي من شأنه أن يضيف بشكل خطير إلى ظاهرة الاحتباس الحراري. كما أدت بعض هذه الغازات إلى تدهور الغلاف الجوي وطبقة الأوزون الواقية ، وأثارت الأخبار مخاوف الجمهور بشأن هشاشة الغلاف الجوي. علاوة على ذلك ، بحلول أواخر السبعينيات ، بدأت درجات الحرارة العالمية في الارتفاع مرة أخرى. أصبح العديد من علماء المناخ مقتنعين الآن بأن الارتفاع من المرجح أن يستمر مع تراكم غازات الاحتباس الحراري. بحلول عام 2000 تقريبًا ، توقع البعض أن يصبح الاحترار العالمي غير المسبوق واضحًا. جذبت مخاوفهم انتباه الرأي العام على نطاق واسع لأول مرة في صيف عام 1988 ، وهو الأكثر سخونة على الإطلاق حتى ذلك الحين. (كان معظمها أكثر سخونة منذ ذلك الحين). حذر اجتماع دولي للعلماء من أن العالم يجب أن يتخذ خطوات فعالة لخفض انبعاثات غازات الاحتباس الحراري.

كان الرد عنيفا. بدأت الشركات والأفراد الذين عارضوا جميع اللوائح الحكومية في إنفاق ملايين الدولارات على جماعات الضغط والإعلان و & ldquoreports & rdquo التي تحاكي المنشورات العلمية ، في محاولة لإقناع الناس بعدم وجود مشكلة على الإطلاق. ساعدت المجموعات البيئية ، الأقل ثراءً ولكن الأكثر حماسًا ، في تسييس القضية بصرخات إنذار عاجلة. لكن الشكوك العلمية العديدة ، والتعقيد الهائل للمناخ ، أتاح المجال لنقاش لا حدود له حول الإجراءات ، إن وجدت ، التي يجب أن تتخذها الحكومات.

كانت هناك بعض الأشياء التي اتفق عليها جميع الخبراء تقريبًا اعتبارًا من عام 1988. أظهر حساب مباشر إلى حد ما أن مضاعفة مستوى ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي. التي ستصل في أواخر القرن الحادي والعشرين إذا لم يتم اتخاذ خطوات للحد من الانبعاثات. يجب أن ترفع درجة حرارة السطح بمقدار درجة واحدة تقريبًا. ومع ذلك ، فإن الغلاف الجوي الأكثر دفئًا سيحتوي على المزيد من بخار الماء ، والذي يجب أن يتسبب في درجة أخرى من الاحترار أو نحو ذلك. أبعد من ذلك ، أصبحت الحسابات إشكالية. من المحتمل أن يتغير الغيوم بطرق يمكن أن تعزز أو تقلل من الاحترار ، ولم يفهم العلماء العمليات المعقدة جيدًا. علاوة على ذلك ، كانت البشرية تنبعث من كميات متزايدة من الدخان والتلوثات الأخرى مرة أخرى لم يكن العلماء متأكدين من كيفية تأثير ذلك على المناخ. فقط الملاحظات الأفضل والنماذج الحاسوبية يمكن أن تحاول عرض النتيجة.

كثف العلماء أبحاثهم ، ونظموا برامج على نطاق دولي. هل كان ارتفاع درجة الحرارة العالمية نتيجة لزيادة نشاط Sun & rsquos؟ بدأ النشاط الشمسي في الانخفاض ، لكن درجة الحرارة ارتفعت بشكل أسرع من أي وقت مضى. هل أعادت نماذج الكمبيوتر إنتاج المناخ الحالي فقط لأنه تم تعديلها حتى تطابقها ، مما يجعلها عديمة القيمة لحساب تغير المناخ في المستقبل؟ تنبأت النماذج المحسنة بنجاح بالتبريد المؤقت بسبب انفجار بركاني ضخم في عام 1991 واجتازت العديد من الاختبارات الأخرى. على وجه الخصوص ، يمكن للمصممين الآن إعادة إنتاج نمط الاحترار ، والتغيرات في هطول الأمطار ، وما إلى ذلك ، التي لوحظت بالفعل في مناطق مختلفة من العالم خلال القرن الماضي بالتفصيل. لم يتمكن أحد من بناء نموذج يطابق السجل التاريخي ولم يظهر ارتفاعًا ملحوظًا عند إضافة غازات الدفيئة.

ظلت فيزياء الغيوم والتلوث معقدة للغاية بحيث لا يمكن تنفيذها بدقة ، وحصلت فرق النمذجة التي وضعت افتراضات مختلفة على نتائج مختلفة إلى حد ما. وجد معظمهم ارتفاعًا في درجات الحرارة يبلغ حوالي 3 درجات مئوية عندما تضاعف مستوى ثاني أكسيد الكربون في أواخر القرن الحادي والعشرين. لكن وجد البعض ارتفاعًا بمقدار 2 درجة مئوية أو ربما أقل قليلاً ، وهو ارتفاع مكلف ولكن يمكن التحكم فيه. حسب البعض الآخر ارتفاعًا بمقدار 5 درجات مئوية أو أكثر ، وهي كارثة لا مثيل لها.

في هذه الأثناء ، جاءت الأخبار اللافتة للنظر من دراسات المناخات القديمة المسجلة في قلب الجليد في أنتاركتيكا. لمئات الآلاف من السنين ، كان ثاني أكسيد الكربون ودرجة الحرارة مرتبطين: أي شيء يتسبب في ارتفاع أو انخفاض أحد الزوجين قد تسبب في ارتفاع أو انخفاض في الآخر. اتضح أن مضاعفة ثاني أكسيد الكربون كانت دائمًا تسير جنبًا إلى جنب مع ارتفاع درجة الحرارة 3 درجة مئوية ، وتعطي أو تأخذ درجة أو درجتين و [مدش] تأكيدًا مذهلاً لنماذج الكمبيوتر ، من دليل مستقل تمامًا.

أنشأت حكومات العالم وحكومات rsquos لجنة لتقديم المشورة الممكنة الأكثر موثوقية ، كما تم التفاوض بين الآلاف من خبراء المناخ والمسؤولين. بحلول عام 2001 ، تمكنت الهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ (IPCC) من التوصل إلى إجماع ، تمت صياغته بحذر شديد بحيث لم يخالف أي خبير أو ممثل حكومي. أعلنوا أنه على الرغم من أن النظام المناخي كان معقدًا للغاية لدرجة أن العلماء لن يتوصلوا أبدًا إلى اليقين التام ، فقد كان من المرجح أكثر من عدم تعرض حضارتنا للاحتباس الحراري الشديد. في تلك المرحلة ، كان اكتشاف ظاهرة الاحتباس الحراري قد اكتمل بشكل أساسي. عرف العلماء أهم الأشياء حول كيفية تغير المناخ خلال القرن الحادي والعشرين. تعتمد الطريقة التي سيتغير بها المناخ فعليًا الآن بشكل رئيسي على السياسات التي ستختارها البشرية لانبعاثات غازات الاحتباس الحراري.

منذ عام 2001 ، عززت النماذج الحاسوبية المحسّنة بشكل كبير ووفرة البيانات من عدة أنواع الاستنتاج القائل بأن الانبعاثات البشرية من المحتمل جدًا أن تسبب تغيرًا مناخيًا خطيرًا. تمت مراجعة استنتاجات IPCC & rsquos والمصادقة عليها من قبل أكاديميات العلوم الوطنية لكل دولة رئيسية من الولايات المتحدة إلى الصين ، جنبًا إلى جنب مع الجمعيات العلمية الرائدة وفي الواقع كل منظمة يمكنها التحدث عن إجماع علمي. في غضون ذلك ، حسّن المتخصصون من فهمهم لبعض الاحتمالات الأقل احتمالية ولكن الأكثر خطورة. من ناحية أخرى ، بدا التغيير الخطير في دوران المحيطات غير مرجح في القرن أو القرنين المقبلين. من ناحية أخرى ، كانت هناك دلائل على أن الصفائح الجليدية المتحللة يمكن أن ترفع مستويات سطح البحر بشكل أسرع مما توقعه معظم العلماء. الأسوأ من ذلك ، أن الأدلة الجديدة تشير إلى أن الاحترار نفسه بدأ في إحداث تغييرات من شأنها أن تولد المزيد من الاحترار.

في عام 2007 ذكرت الهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ أن العلماء كانوا أكثر ثقة من أي وقت مضى في أن البشر يغيرون المناخ. على الرغم من حدوث جزء صغير فقط من الاحترار المتوقع حتى الآن ، إلا أن التأثيرات أصبحت مرئية بالفعل في بعض المناطق واندلعت موجات حرارية أكثر فتكًا ، وفيضانات ونوبات جفاف أقوى ، وتغيرات مرتبطة بالحرارة في نطاقات وسلوك الأنواع الحساسة. لكن العلماء لم يتمكنوا من تضييق نطاق الاحتمالات. اعتمادًا على الخطوات التي اتخذها الناس لتقييد الانبعاثات ، بحلول نهاية القرن ، يمكننا أن نتوقع ارتفاع متوسط ​​درجة حرارة الكوكب و rsquos في أي مكان بين 1.4 و 6 درجة مئوية (2.5 & ndash11 & degF).


لا يوجد فرق حاد بين "لا هواء" و "القليل جدًا من الهواء". إن كونه "قليلًا جدًا" يُرى عندما نراقب القمر باستخدام التلسكوب. يخلق الغلاف الجوي ضبابًا مرئيًا ، خاصة على حافة الكائن (بسبب الانكسار). سيكون مرئيًا بشكل خاص أثناء كسوف الشمس. لذلك عندما بدأ الناس في مراقبة القمر باستخدام التلسكوبات ، كان من الواضح أن هناك القليل جدًا من الهواء. وكلما زادت قوة التلسكوبات المستخدمة ، أصبح هذا "القليل جدًا" أصغر.

لأغراض عملية ، كان من الواضح أنه لا يوجد هواء بحلول نهاية القرن الثامن عشر.

للمقارنة ، تحتوي المذنبات عادةً على أغلفة جوية (مرئية بالعين المجردة) لكنها نادرة جدًا بحيث "لا يوجد هواء" على المذنبات ، لجميع الأغراض العملية.

تعديل. بالطبع عندما أقول أنه "كان معروفاً في القرن الثامن عشر" فهذا يعني "أنه كان معروفاً للخبراء والعلماء". من السهل إثبات أن هذا لم يكن معروفاً "لعامة الناس". وصف العديد من الكتاب (وبعض الأفلام في بداية القرن العشرين) الرحلات إلى القمر ، ولم يعرفوا أو لم يهتموا بأن الإنسان لا يستطيع التنفس هناك. مسافرو Jules Verne ، على سبيل المثال ، ليس لديهم أي وسيلة للتنفس على القمر. كتب جول فيرن في النصف الثاني من القرن التاسع عشر. (ظهر أن الهواء ضروري للبقاء في القرن السابع عشر).


إنه عنصر

يقول ما؟ يتم نطق الأكسجين كـ موافق سي جين.

تم إنتاج الأكسجين من قبل العديد من الكيميائيين قبل اكتشافه في عام 1774 ، لكنهم فشلوا في التعرف عليه كعنصر متميز. اكتشف كل من جوزيف بريستلي وكارل فيلهلم شيل الأكسجين بشكل مستقل ، ولكن عادة ما يُنسب إلى بريستلي الفضل في هذا الاكتشاف. كان كلاهما قادرين على إنتاج الأكسجين عن طريق تسخين أكسيد الزئبق (HgO). أطلق بريستلي على الغاز المنتج في تجاربه اسم "الهواء الناري" ، وأطلق شيل على الغاز اسم "هواء النار". تم إنشاء اسم الأكسجين من قبل أنطوان لافوازييه الذي اعتقد بشكل خاطئ أن الأكسجين ضروري لتكوين جميع الأحماض.

الأكسجين هو ثالث أكثر العناصر وفرة في الكون ويشكل ما يقرب من 21٪ من الغلاف الجوي للأرض. يمثل الأكسجين ما يقرب من نصف كتلة قشرة الأرض ، وثلثي كتلة جسم الإنسان وتسعة أعشار كتلة الماء. يمكن استخراج كميات كبيرة من الأكسجين من الهواء المسال من خلال عملية تعرف باسم التقطير التجزيئي. يمكن أيضًا إنتاج الأكسجين من خلال التحليل الكهربائي للماء أو عن طريق تسخين كلورات البوتاسيوم (KClO3).

الأكسجين عنصر شديد التفاعل وقادر على الاندماج مع معظم العناصر الأخرى. مطلوب من قبل معظم الكائنات الحية ومعظم أشكال الاحتراق. يتم حرق الشوائب الموجودة في الحديد الزهر المصهور مع تيارات من الأكسجين عالي الضغط لإنتاج الفولاذ. يمكن أيضًا دمج الأكسجين مع الأسيتيلين (C2ح2) لإنتاج لهب شديد السخونة يستخدم في اللحام. يصنع الأكسجين السائل ، عند دمجه مع الهيدروجين السائل ، وقودًا صاروخيًا ممتازًا. الأوزون (O3) تشكل طبقة رقيقة واقية حول الأرض تحمي السطح من أشعة الشمس فوق البنفسجية. يعتبر الأكسجين أيضًا أحد مكونات مئات الآلاف من المركبات العضوية.


بحلول الوقت الذي وصل فيه القرن السابع عشر ، بدأ العلماء في استخدام طرق جديدة للبحث للتعرف على العالم. ومع ذلك ، لا يزال لديهم فقط أفكار غامضة حول مكونات الهواء الذي يتنفسونه. كان إسحاق بيكمان من أوائل الأشخاص الذين أدركوا أن الهواء له مادة حقيقية. تكهن أن الهواء له وزن ، وضغط على الأجسام الموجودة على الأرض وقابل للتمدد.

خلال منتصف القرن السابع عشر ، أجرى العلماء تجارب أثبتت وجود ضغط الهواء ووجدوا طرقًا لقياسه. بحلول عام 1660 ، تم اختراع البارومتر واستخدمه روبرت بويل للتنبؤ بالطقس. اعتقد بويل أن مادة تسمى "النيتروز" موجودة في الغلاف الجوي. واستنتج أن النيتروز مسؤول عن التنفس والاحتراق.


كيف اكتشف البشر أن الجنس يصنع الأطفال؟

تصوير جانيك سكارزينسكي / وكالة الصحافة الفرنسية / غيتي إيماجز.

عندما طلب منك الشرح التصويت على سؤال مفضل بدون إجابة لعام 2012 ، اختارت الغالبية استعلامًا فاسدًا إلى حد ما بشأن سبب الاستحمام الشمسي للسيدات الأثرياء عاريات الصدر ، وقد قام الشرح بإعطاء رطل من اللحم على النحو الواجب. لكن عند مطالعة الوصيف ، أثار سؤال آخر اهتمام الشرح لدرجة أنه لم يستطع مقاومة الإجابة عليه أيضًا: متى وكيف اكتشف الجنس البشري أن الجنس هو سبب الأطفال؟ It’s not exactly the most obvious correlation: Sex doesn’t always lead to babies, and there’s a long lead time between the act and the consequences—weeks before there are even symptoms, usually. So roughly where do we think we were as a species when it clicked?

Basically, since the beginning. While anthropologists and evolutionary biologists can’t be precise, all available evidence suggests that humans have understood that there is some relationship between copulation and childbirth since الانسان العاقل first exhibited greater cognitive development, sometime between the emergence of our species 200,000 years ago and the elaboration of human culture probably about 50,000 years ago. Material evidence for this knowledge is thin, but one plaque from the Çatalhöyük archaeological site seems to demonstrate a Neolithic understanding, with two figures embracing on one side and a mother and child depicted on the other. A firmer conclusion can be drawn from the fact that, though explanations for conception vary wildly across contemporary cultural groups, everyone acknowledges at least a partial link between sex and babies.

As for how humans attained what biological anthropologist Holly Dunsworth calls “reproductive consciousness,” that part is murkier. Most likely, we got the gist from observing animal reproduction cycles and generally noting that women who do not sleep with men do not get pregnant. But that doesn’t mean that early peoples—or for that matter, modern people—thought or think of the process in the utilitarian, sperm-meets-egg way that the scientifically literate do now.

Around the turn of the 20 th century, anthropologists working in places such as Australia and New Guinea reported that their subjects did not recognize a connection between sex and children. However, subsequent research has shown these biased reports to be only half-true at best. For example, Bronislaw Malinowski claimed in 1927 that, for Trobriand Islanders, the father played no role in producing a child. But later anthropologists studying the same group learned that semen was believed to be necessary for the “coagulation” of menstrual blood, the stoppage of which was thought to eventually form the fetus.

Even though the Trobriand Islanders’ traditional explanations of conception seem quaint or strange, they do on some level recognize the tie between sex and childbirth. And of course, before we Westerners get to feeling all superior, it must be said that our notions of conception are not wholly consistent or rational either. (The number of unplanned pregnancies in the United States reveals as much.) As women’s studies scholar Cynthia Eller points out, while “other events may also be necessary—such as the entrance of a spirit child through the top of the head (in the case of the Triobriand Islanders), or the entrance of a soul into a fertilized egg (in the case of Roman Catholics) … it is simply not believed that women bear children without any male participation whatsoever.”

If we humans have essentially always نوع من understood that the deed leads to the delivery room, did that knowledge have any consequences on our evolution as a society? Holly Dunsworth argues that, of the entire animal world, “reproductive consciousness” is unique to humans. That special knowledge may help explain both the evolution of our taboos around sex and our ability to bend nature’s procreative capacities to our favor in everything from dog-breeding to family planning.

Explainer thanks Holly Dunsworth of the University of Rhode Island, Cynthia Eller of Montclair State University, Helen Fisher of Rutgers University, and Wenda Trevathan of New Mexico State University.


When did humans start polluting the Earth?

When the Spanish conquered South America in the 16th century they took over the Incas’ mines and soon began to pump clouds of lead dust over the Andes. The silver the conquistadors sent back home made them wealthy. It also made them the world’s first industrial-scale toxic metal air polluters – perhaps causing us to rethink the timing of the moment when humans truly began to change the environment.

Formal recognition of the Anthropocene epoch, the “Age of Humans”, will acknowledge the occurrence of an unprecedented impact of human activities on Earth. As scientists, we’ve begun using the term informally, especially in regard to anthropogenic (“human-caused”) climate change. Officially, though, we all live in the Holocene, the epoch named by geologists to mark the end of the last ice age.

To officially say that we live in the Anthropocene – that is, declare the Holocene over and the Anthropocene already underway – we would have to draw an unequivocal line between the two. We’d have to agree on a point in time when human impacts on the environment became large enough to warrant an official change in scientific nomenclature. Some would assign it to the start of agriculture 11,000 years ago, while others tie it to the advent of the nuclear era in 1945, but most recognise the Anthropocene as beginning with the industrial revolution (1780s-1830s).

However we now have evidence, from an ice core of the Quelccaya Ice Cap in Peru, of anthropogenic pollution of the South American atmosphere that precedes the industrial revolution by around 240 years. The discovery by my colleagues and I, published in the Proceedings of the National Academy of Sciences, underscores the difficulty in defining the onset of the Anthropocene.

In search of the earliest pollution

While we have plenty of information from around the world about pollution during the industrial period, pre-industrial pollution records are very rare. We have to look to special places on Earth where atmospheric chemicals would have been preserved chronologically, such as lake sediments or the accumulated snow on an ice cap.

Quelccaya is one of those places. The largest ice sheet in the tropics is a fast-melting poster child for global warming. It’s also a perfect place to learn more about the past climate and environment – the ice core we drilled there in 2003 contained more than 1,200 years of accumulated atmospheric chemistry.

South America has a rich history of mining and metallurgy. We wondered, would the ice record evidence of ancient metallurgical activity? Air pollution would have to have existed on a truly continental scale to drift on the air from the heart of South American metallurgy in Bolivia across the Andes and onto Quelccaya, some 800 km away.

It did. The story of South American metallurgy – from the rise of the Inca Empire to the Spanish conquest and even the industrial stagnation that followed the end of Spanish rule – is written in the ice.

An empire built on pollution

Like the native peoples before them, the Inca gathered metal ore from outcrops or exposed veins and smelted it in primitive wind-driven furnaces called huayra. The Quelccaya core first records evidence of pollution from Inca metallurgy around 1480 in the form of trace amounts of bismuth, likely released into the atmosphere during the creation of bismuth bronze, an alloy which has been recovered from the Inca citadel at Machu Picchu. Remarkably, no increases of other trace elements are apparent in the Quelccaya ice record during that period, indicating that the well-known metallurgic activities performed during the Inca reign had a negligible impact on the South American atmosphere.

The Spanish conquistadors lead by Francisco Pizarro defeated the Incas in 1532, starting the colonial period of South America. Silver smelting quickly became the most important industrial activity on the continent, and the Spanish used imported and inefficient Castilian stone furnaces as well as thousands of localhuayras as silver extraction spread across Bolivia and Peru. Increases in lead levels in the Quelccaya ice core date to approximately 1540 and document this initial phase of Spanish metallurgy.

In 1572, the Spanish introduced a new technique called amalgamation, which allowed them to process even low-quality ores that contained much more lead than silver. This cold technique involved grinding the ore into powder, which could easily have become airborne. We believe this accounts for the sudden and dramatic spike in lead concentrations in the ice core starting around that time.


Lead concentrations spike during Spanish rule (pink) and drop off after. Uglietti et al.

Even the independence war of 1833, which marked the end of Spanish rule, is recorded in the ice. Elsewhere in the world, the industrial revolution was booming – and air pollution growing. But at Quelccaya, lead levels fell and remained low for years after the war, likely due to army destruction of mines in Bolivia and Peru and the post-war lack of infrastructure.

The ice provides a detailed record of more than 1,000 years of South American history that can inform discussions of the Anthropocene timeline. Did it spread out through South America with the trace bits of pollution from the Incas’ bismuth bronze? Or the lead concentrations from increased smelting upon the Spanish arrival? Or perhaps the more dramatic pollution created in the era of amalgamation marks the turning point.

This discovery suggests that our new epoch emerged sporadically through space and time, at different points during human history. Only as we connect the Quelccaya ice core to records elsewhere on Earth can we assemble a clearer picture of the dawn of the Anthropocene.

This article is published in collaboration with The Conversation. Publication does not imply endorsement of views by the World Economic Forum.

مؤلف: Paolo Gabrielli is a research scientist at the Byrd Polar and Climate Research Center and School of Earth Sciences at The Ohio State University.

Image: The sun is seen behind smoke billowing from a chimney of a heating plant in Taiyuan. REUTERS.


The virus detective who discovered Ebola in 1976

Nearly 40 years ago, a young Belgian scientist travelled to a remote part of the Congolese rainforest - his task was to help find out why so many people were dying from an unknown and terrifying disease.

In September 1976, a package containing a shiny, blue thermos flask arrived at the Institute of Tropical Medicine in Antwerp, Belgium.

Working in the lab that day was Peter Piot, a 27-year-old scientist and medical school graduate training as a clinical microbiologist.

"It was just a normal flask like any other you would use to keep coffee warm," recalls Piot, now Director of the London School of Hygiene and Tropical Medicine.

But this thermos wasn't carrying coffee - inside was an altogether different cargo. Nestled amongst a few melting ice cubes were vials of blood along with a note.

It was from a Belgian doctor based in what was then Zaire, now the Democratic Republic of Congo - his handwritten message explained that the blood was that of a nun, also from Belgium, who had fallen ill with a mysterious illness which he couldn't identify.

This unusual delivery had travelled all the way from Zaire's capital city Kinshasa, on a commercial flight, in one of the passengers' hand luggage.

"When we opened the thermos, we saw that one of the vials was broken and blood was mixing with the water from the melted ice," says Piot.

He and his colleagues were unaware just how dangerous that was. As the blood leaked into the icy water so too did a deadly unknown virus.

The samples were treated like numerous others the lab had tested before, but when the scientists placed some of the cells under an electron microscope they saw something they didn't expect.

"We saw a gigantic worm like structure - gigantic by viral standards," says Piot. "It's a very unusual shape for a virus, only one other virus looked like that and that was the Marburg virus."

The Marburg virus was first recognised in 1967 when 31 people became ill with haemorrhagic fever in the cities of Marburg and Frankfurt in Germany and in Belgrade, the capital of Yugoslavia. This Marburg outbreak was associated with laboratory staff who were working with infected monkeys imported from Uganda - seven people died.

Piot knew how serious Marburg could be - but after consulting experts around the world he got confirmation that what he was seeing under the microscope wasn't Marburg - this was something else, something never seen before.

"It's hard to describe but the main emotion I had was one of real, incredible excitement," says Piot. "There was a feeling of being very privileged, that this was a moment of discovery."

News had reached Antwerp that the nun, who was under the care of the doctor in Zaire, had died. The team also learnt that many others were falling ill with this mysterious illness in a remote area in the north of the country - their symptoms included fever, diarrhoea and vomiting followed by bleeding and eventually death.

Two weeks later Piot, who had never been to Africa before, was on a flight to Kinshasa. "It was an overnight flight and I couldn't sleep. I was so excited about seeing Africa for the first time, about investigating this new virus and about stopping the epidemic."

The journey didn't end in Kinshasa - the team had to travel to the centre of the outbreak, a village in the equatorial rainforest, about 1,000km (620 miles) further north.

"The personal physician of President Mobutu, the leader of Zaire at that time, arranged a C-130 transport aircraft for us," recalls Piot. They loaded a Landrover, fuel and all the equipment they needed on to the plane.

When the C-130 landed in Bumba, a river port situated on the northernmost point of the Congo River, the fear surrounding the mysterious disease was tangible. Even the pilots didn't want to hang around for long - they kept the airplane's engines running as the team unloaded their kit.

"As they left they shouted ➭ieu,'" says Piot. "In French, people say ɺu Revoir' to say 'See you again', but when they say ➭ieu' - well, that's like saying, 'We'll never see you again.'"

Standing on the tarmac watching the plane leave, facing a deadly unknown virus in an unfamiliar place, some people might have regretted the decision to go there.

"I wasn't scared. The excitement of discovery and wanting to stop the epidemic was driving everything. We heard far more people were dying from the disease than we originally thought and we wanted to get to work," Piot says.

The curiosity and sense of adventure that brought Piot to this point had been ignited many years earlier when he was a young boy growing up in a small rural village in the Flanders region of Belgium.

A museum near Piot's home was dedicated to a local saint who worked with leprosy patients, and it was here that he got his first glimpse into the world of disease and microbiology.

"I decided one day to cycle to the museum. The old pictures I saw there of those suffering from leprosy fascinated me," he says. "That sparked my interest in medicine - it gave me a thirst for scientific knowledge, a desire to help people and I hoped it would give me a passport to the world."

It did give Piot a passport to the world. The team's final destination was the village of Yambuku - about 120km (75 miles) from Bumba, where the plane had left them.

Yambuku was home to an old Catholic mission - it had a hospital and a school run by a priest and nuns, all of them from Belgium.

"The area was beautiful. The mission was surrounded by lush rainforest and the earth was red - the nature was incredibly rich but the people were so poor," says Piot. "Joseph Conrad called that place 'The Heart of Darkness', but I thought there was a lot of light there."

The beauty of Yambuku belied the horror that was unfolding for the people that lived there.

When Piot arrived, the first people he met were a group of nuns and a priest who had retreated to a guesthouse and established their own cordon sanitaire - a barrier used to prevent the spread of disease.

There was a sign on the cord, written in the local Lingala language that read, "Please stop, anybody who crosses here may die."

"They had already lost four of their colleagues to the disease," says Piot. "They were praying and waiting for death."

Piot jumped over the cordon and told them that the team would help them and stop the epidemic. "When you are 27, you have all this confidence," he says.

The nuns told the newly arrived scientists what had happened, they spoke about their colleagues and those in the village who had died and how they tried to help as best they could.

The priority was to stop the epidemic, but first the team needed to find out how this virus was moving from person to person - by air, in food, by direct contact or spread by insects. "We had to start asking questions. It was really like a detective story," says Piot.

These were the three questions they asked:

•How did the epidemic evolve? Knowing when each person caught the virus gave clues to what kind of infection this was - from here the story of the virus began to emerge.

•Where did the infected people come from? The team visited all the surrounding villages and mapped out the number of infections - it was clear that the outbreak was closely related to areas served by the local hospital.

•Who gets infected? The team found that more women than men caught the disease and particularly women between 18 and 30 years old - it turned out that many of the women in this age group were pregnant and many had attended an antenatal clinic at the hospital.

The mystery of the virus was beginning to unravel.

The team then discovered that the women who attended the antenatal clinic all received a routine injection. Each morning, just five syringes would be distributed, the needles would be reused and so the virus was spread between the patients.

"That's how we began to figure it out," recalls Piot. "You do it by talking, looking at the statistics and using logical deduction."

The team also noticed that people were getting ill after attending funerals. When someone dies from Ebola, the body is full of the virus - any direct contact, such as washing or preparation of the deceased without protection can be a serious risk.

The next step was to stop the transmission of the virus.

"We systematically went from village to village and if someone was ill they would be put into quarantine," says Piot. "We would also quarantine anyone in direct contact with those infected and we would ensure everyone knew how to correctly bury those who had died from the virus."

The closure of the hospital, the use of quarantine and making sure the community had all the necessary information eventually brought an end to the epidemic - but nearly 300 people died.

Piot and his colleagues had learned a lot about the virus during three months in Yambuku, but it still lacked a name.

"We didn't want to name it after the village, Yambuku, because it's so stigmatising. You don't want to be associated with that," says Piot.

The team decided to name the virus after a river. They had a map of Zaire, although not a very detailed one, and the closest river they could see was the Ebola River. From that point on, the virus that arrived in a flask in Antwerp all those months earlier would be known as the Ebola virus.

In February 2014, Piot returned to Yambuku for only the second time since 1976, to mark his 65th birthday. He met Sukato Mandzomba, one of the few who caught the virus in 1976 and survived. "It was fantastic to meet him again, it was a very moving moment," says Piot.

Back then, Mandzomba was a nurse in the local hospital and could speak French so the pair had managed to build up a rapport. "He's still living in Yambuku and still working in the hospital - he's now running the lab there and it's impeccable. I was really impressed," Piot says.

It's 38 years since that initial outbreak and the world is now experiencing its worst Ebola epidemic ever. So far more than 600 people have died in the West African countries of Guinea, Liberia and Sierra Leone. The current situation has been called unprecedented, the spread of the disease across three countries making it more complicated to deal with than ever before.

In the absence of any vaccine or cure, the advice for this outbreak is much the same as it was in the 1970s. "Soap, gloves, isolating patients, not reusing needles and quarantining the contacts of those who are ill - in theory it should be very easy to contain Ebola," says Piot.

In practice though, other factors can make fighting an Ebola outbreak a difficult task. People who become ill and their families may be stigmatised by the community - resulting in a reluctance to come forward for help. Cultural beliefs lead some to think the disease is caused by witchcraft, while others are hostile towards health workers.

"We shouldn't forget that this is a disease of poverty, of dysfunctional health systems - and of distrust," says Piot.

For this reason, information, communication and involvement of community leaders are as important as the classical medical approach, he argues.

Ebola changed Piot's life - following the discovery of the virus, he went on to research the Aids epidemic in Africa and became the founding executive director of the UNAIDS organisation.

"It led me to do things I thought only happened in books. It gave me a mission in life to work on health in developing countries," he says.

"It was not only the discovery of a virus but also of myself."

Peter Piot spoke to World Update on the BBC World Service

Subscribe to the BBC News Magazine's email newsletter to get articles sent to your inbox.

List of site sources >>>


شاهد الفيديو: كويكب ضخم يصطدم بمدار الارض غدا بسرعة تصل 80 الف كم بحجم بيغ بين (ديسمبر 2021).