*[Enwl-eng] Fwd: Молекулярные переносчики дождя и похолодания

Tue Sep 17 00:35:41 MSK 2024

Оригинал статьи ниже
English text below

Запахи растений и деревьев - землистые и мускусные, травянистые и мятные, 
перечные и пряные, сернистые и неприятные - интригующе связаны с климатом. 
Эти запахи состоят из класса молекул, называемых терпенами, которые являются 
эфемерными и летучими. Эти молекулы быстро реагируют в атмосфере, 
превращаясь в различные типы аэрозолей (так называют частицы, которые 
остаются в воздухе). Эти аэрозоли превращают водяной пар в облака, что 
влияет на температуру на суше и количество осадков.

Идея о том, что растения и деревья образуют облака и переносимые по воздуху 
капли воды, была впервые выдвинута голландским биологом Фрицем Гоутом. В 
Калифорнийском технологическом университете в Лос-Анджелесе он построил одни 
из первых теплиц, которые могли имитировать различные климатические условия, 
с помощью которых он мог изучать поведение растительных выбросов и 
аэрозолей. Он размышлял о происхождении голубой дымки, которая украшала 
некоторые горные хребты. В 1960 году он предположил, что голубая дымка 
встречается в местах, богатых терпенами, таких как горы Блу-Ридж в 
Аппалачах, где растут богатые терпенами хвойные дубы. Терпены вступают в 
реакцию с образованием аэрозолей, из которых образуются крошечные капельки 
воды, которые висят в воздухе, рассеивая свет в синей части спектра. [Уэн 
1960]

Экспериментальное измерение превращения терпенов в аэрозоли было проведено в 
1978 году Деннисом Шютцле, инженером-экологом, который обнаружил, что 
лимонен, терпен, ответственный за цитрусовый запах фруктов, вступает в 
реакцию с озоном с образованием аэрозолей. [Шютцле, 1978] .
…..
В 1970-х годах метеорологи провели обширные исследования аэрозолей и их 
влияния на климат. Ученые исследовали, как аэрозоли влияют на температуру 
Земли и как загрязнение распространяется в атмосфере Земли. Но затем, в 
1980-х годах, интерес к аэрозолям снизился, поскольку климатологи стали 
гораздо больше интересоваться углеродным парниковым эффектом.

Однако некоторые ученые продолжали изучать аэрозоли. Джеймс Лавлок, который 
работал над своей теорией Геи о том, как Земля ведет себя подобно живому 
организму, предложил провокационную теорию о том, как аэрозоли могут помочь 
земле саморегулировать свою температуру, аналогично тому, как организмы 
могут саморегулировать температуру своего тела. Он, вместе с 
ученым-атмосферистом Рэем Чарлсоном, предложил механизм обратной связи. По 
мере того, как планета нагревалась, водоросли в океанах росли активнее. 
Поскольку водоросли выделяют в воздух аэрозоль серы, называемый DMS, который 
способствует образованию облаков, то при увеличении количества водорослей 
образуется больше облаков, которые затем охлаждают планету и возвращают ее к 
исходной температуре. [Чарлсон, 1987]

Работа Лавлока, возможно, сыграла значительную роль в возвращении более 
широкого метеорологического сообщества к работе с аэрозолями. Пол Крутцен, 
лауреат Нобелевской премии за работу об озоновой дыре, а также автор работ о 
терпенах и аэрозолях, в соавторстве с биогеохимиком Мейнратом Андрэ написал 
о том, как в 1990-х годах “научный интерес к климатической роли аэрозолей 
возродился после того, как было выдвинуто предположение о связи между 
морскими биогенными аэрозолями и глобальным климатом. Это предложение, 
которое первоначально ограничивалось воздействием природных сульфатных 
аэрозолей, вызвало дискуссию о роли антропогенных аэрозолей в изменении 
климата, что привело к предположению о том, что они могут оказывать 
воздействие на климат, сравнимое по величине, но противоположное по знаку 
воздействию парниковых газов” [Andrae 1997].

В 1990-х годах и в новом тысячелетии ученые продолжали расшифровывать связь 
между терпенами и облаками.

Молекулярная структура терпенов придает им летучесть, которая позволяет им 
превращаться в новые структуры, притягивающие молекулы водяного пара для 
образования на них зародышей. Эта молекулярная структура состоит из пяти 
атомов углерода и восьми атомов водорода. Когда молекулярная структура 
содержит одну группу, они называются изопренами; когда их две, они 
называются монотерпенами (несмотря на несколько нелогичное название); а 
когда их три, они называются сесквитерпенами и так далее. Один только 
изопрен имеет 30 000 различных молекулярных форм и бесчисленное множество 
биохимических путей, которые могут превращать его в различные типы 
аэрозолей. Терпены относятся к категории молекул, называемых BVOC (биогенные 
летучие органические соединения). В зависимости от концентрации молекул в 
атмосфере, влажности и температуры терпены претерпевают различные 
биохимические изменения, превращаясь в различные типы аэрозолей с различными 
свойствами притяжения воды.

[Бергман, 2022] Карта выбросов изопрена. Изопрен - это самый простой терпен.

По мере продвижения исследований становилось все яснее, что огромное 
количество терпенов, выбрасываемых лесами в атмосферу, создает достаточное 
количество аэрозолей второго порядка, что существенно влияет на глобальное 
образование облаков. Например, небольшие облака/туман, которые висят прямо 
над лесами, часто состоят из терпенов.

Терпины, грибы и бактерии существовали еще до появления человека. Ученые 
хотели знать, каким был состав аэрозолей до того, как люди изменили 
атмосферу. Глубоко в джунглях Амазонки атмосфера все еще напоминает то 
состояние, в котором она была до нашествия антропогенных аэрозолей - сюда 
проникают чистые водяные пары из океанов, а дожди смывают аэрозольные шрамы 
антропоцена. Кристофер Пелькер, докторант Химического института Макса 
Планка, руководил исследованием на Амазонке в 2010-х годах. Работая на вышке 
высотой 80 метров, с которой открывался вид на зеленые заросли 
биоразнообразия, его команда собрала образцы аэрозолей. Затем, изучая их в 
сканирующие электронные микроскопы, они сделали удивительное открытие. 
Аэрозоли содержат калий. Аэрозоли состояли из двух частей: сердцевины, 
содержащей соли, богатые калием, и гелеобразного покрытия, состоящего из 
летучих органических соединений, полученных из терпенов. Оставалось 
загадкой, почему в сердцевине должен быть калий. Затем ученых осенило 
вдохновение, когда они поняли, что грибы используют воду, содержащую соли 
калия, для запуска спор в небо. Соли калия, попав в воздух, могут 
притягивать к себе молекулы терпенового происхождения [Pöhlker, 2012]. Они 
открыли поэтический симбиоз грибов, которые в партнерстве с деревьями 
создают облака.

Когда мир был нетронутым, в атмосфере было гораздо больше терпенов, спор 
грибов. Сейчас, в эпоху антропоцена, 10% аэрозолей образуются человеком. В 
небе витают аэрозоли на основе сульфатов и других загрязняющих веществ.

Терпены могут играть определенную роль в регулировании глобального 
потепления. Моа Спорре, физик, смоделировала процесс обратной связи между 
терпенами и другими BVOC (биогенными летучими органическими соединениями), 
чтобы понять, как они могут способствовать саморегулированию климата. 
Процесс обратной связи напоминает тот, который Лавлок предложил для 
водорослей. Когда деревьям становится жарко и они испытывают стресс, они 
выделяют больше терпенов. Повышение температуры во всем мире означает 
увеличение количества терпенов. Чем больше терпенов, тем больше облаков, 
которые помогают снова охладить планету. Спорре обнаружил, что этот цикл 
обратной связи помогает значительно уменьшить глобальное потепление [Sporre 
2019]. Однако их расчеты очень приблизительны, поскольку картина аэрозоля 
очень сложна.

Терпены, сигнальный язык и гормоны

Мне кажется важным, что мельчайший аэрозоль оказывает столь значительное 
воздействие на облака, которые на много порядков больше по размеру. 
Представляется важным, что крошечные частицы способны регулировать 
переменные в гораздо большем масштабе, такие как температура и количество 
осадков, как показывают исследования Моа Спорре. Это напоминает мне о том, 
как работают сигнальные молекулы в организме организмов. Например, молекула 
гормона - это сигнальная молекула, которая может запустить гораздо более 
масштабный каскад реакций в клетке, когда попадает на рецепторы клеточной 
мембраны. Эндокринная система вырабатывает различные гормоны для 
регулирования уровня сахара в крови или выработки энергии. Существование 
молекул-посредников означает, что организмы могут регулировать функции 
организма без больших затрат энергии. Существование биоаэрозолей означает, 
что земля может регулировать свои функции - обеспечивать нужное количество 
тепла и воды для всех форм жизни - без огромных затрат энергии. Когда 
системы становятся достаточно сложными, они начинают вырабатывать язык и 
систему обмена сообщениями/сигнализации. Эндокринная система, использующая 
гормоны, является примером системы обмена сообщениями/сигнализации.

Удивительно, но существует своего рода универсальный язык и система обмена 
сообщениями между различными видами и царствами. Вы можете подумать, что 
грибы, бактерии, животные и растения развивают язык только для своего 
собственного царства. Но нет, у них есть универсальный язык. Этот язык - 
язык терпенов. Природа использует терпены для общения и самоорганизации. 
Растения выделяют определенные терпены (запахи), чтобы привлечь опылителей, 
и другие терпены, чтобы предупредить другие растения о нападении травоядных 
и насекомых. Колонии муравьев объединяются в суперорганизм, но не с помощью 
одного муравья-лидера, дающего указания сверху вниз о том, что должен делать 
каждый муравей, а с помощью восходящей системы сообщений, которые может 
отправлять каждый муравей. Их сообщения написаны на языке терпенов. Запах 
терпена дает муравьям информацию. Бактерии и грибы взаимодействуют между 
собой в рамках своих царств. Эколог-микробиолог Паолина Гарбева исследует 
этот феномен и объясняет: “Почвенные бактерии могут чувствовать запах 
ароматных терпенов, вырабатываемых патогенными для растений грибами. В ответ 
они становятся подвижными и вырабатывают свой собственный терпен. Такие 
ароматизаторы - это не просто отходы производства, это инструменты, 
специально предназначенные для общения на расстоянии между этими мельчайшими 
грибками и бактериями. ”Общение бактерий и грибов основано на языке 
терпенов. [Шмидт, 2017]. (Для получения дополнительной информации: научный 
канал Scishow опубликовал материал об универсальном языке терпенов.)

Почему носитель этого универсального языка, терпены, также участвует в 
образовании облаков? Мне кажется интригующим, что инструмент, который 
природа использует для общения между видами, также используется для создания 
дождя, удержания тепла и защиты от солнца. Кажется любопытным, что главный 
герой природной матрицы коммуникации является также главным героем 
природного способа регулирования круговорота воды и планетарного тепла. 
Возможно, это явление - всего лишь эволюционная причуда, но, возможно, здесь 
происходит нечто большее, чем может рассказать нам нормативная история 
аэрозолей и климата.

Леопольд Ружичка, получивший Нобелевскую премию по химии за свою работу о 
терпенах, предположил, что многие сигнальные молекулы в организме, такие как 
стероидные гормоны, произошли от терпенов.

Таким образом, молекулы, которые регулируют функции организма, также связаны 
с молекулами, которые регулируют атмосферные функции. Если физиология Земли 
сходна с физиологией живого организма, как предполагает гипотеза Лавлока о 
Геи, то, возможно, у Земли есть эндокринная система, которая посылает 
гормоноподобные молекулы-посредники для регулирования своих глобальных 
функций, таких как регулирование температуры и воды, координируя себя с 
помощью системы обмена сообщениями, написанной на язык терпенов.

Климатические модели изначально были основаны на физике. После того, как 
значение химических реакций в атмосфере стало более понятным, климатические 
модели также стали основываться на химии. Если эта концепция регулирования 
Земли на основе молекул-посредников верна, то, возможно, нам также 
потребуется сделать наши климатические модели биологическими. В рамках этой 
биологической концепции мы бы рассматривали Землю с точки зрения ее функций. 
(Мы бы встали на путь уменьшения последствий глобального потепления, засух, 
пожаров и наводнений, восстановив различные ‘биологические’ функции Земли.) 
Разные аспекты земли играют разные биологические роли. Леса - это легкие, 
потому что они вырабатывают кислород. Леса - это сердце, благодаря своей 
способности перекачивать воду в небо. Атмосферные реки - это артерии, а 
реки - это вены. Водно-болотные угодья - это почки.

Еще предстоит выяснить, что представляет собой эндокринная система Земли. 
Эндокринная система могла бы посылать "гормоны" (терпены) для создания более 
эффективного распределения облаков. Мы могли бы ожидать, что эта эндокринная 
система будет распространяться на большие расстояния, поскольку терпены и 
аэрозоли, выделяющиеся в одном регионе, могут разноситься ветром на сотни 
миль, влияя на формирование облаков. Существуют сети мицелия длиной более 
мили, которые соединяют леса, распределяя питательные вещества и воду между 
деревьями и координируя различные виды. Но они слишком малы по масштабу для 
целей эндокринной системы. Поскольку мы знаем, что бактерии и грибы могут 
общаться с помощью терпенов, разносящихся по воздуху, возможно, существует 
возможность формирования своего рода терпеновой координационной матрицы в 
масштабах континента, если все они связаны, что способствует развитию 
эндокринной системы. Может ли эта матрица лучше знать, когда следует 
выделять терпены, чтобы повлиять на распределение воды и тепла в материке?

Нам еще многое предстоит узнать о терпенах, ароматном языке универсального 
общения, и о том, как их выделение растениями и деревьями влияет на нашу 
глобальную климатическую систему.

=============================================================

Вот первая часть книги "Биопреципитация", а также вторая часть, если вы 
хотите ознакомиться с предыдущими статьями.

Это публикация, предназначенная для читателей и посвященная выделению 
терпенов и спорообразованию грибов.

Best regards,

Bulat K. YESSEKIN

---------- Forwarded message ---------
От: Alpha Lo from Climate Water Project <climatewaterproject at substack.com>
Date: сб, 14 сент. 2024 г. в 21:02
Subject: Molecular messengers for rain and cooling : Bioprecipitation III
To: <bulat.yessekin at gmail.com>

Endocrine metaphors of signalling for terpines, aerosols, and cloud creation
͏     ͏     ͏     ͏     ͏     ͏     ͏     ͏     ͏     ͏     ͏      
͏     ͏     ͏     ͏     ͏     ͏     ͏     ͏     ͏     ͏     ͏     
 ͏     ͏     ͏     ͏     ͏     ͏     ͏     ͏     ͏     ͏     ͏    
  ͏     ͏     ͏     ͏     ͏     ͏     ͏     ͏     ͏     ͏     ͏   
   ͏     ͏     ͏     ͏     ͏     ͏     ͏     ͏     ͏     ͏     ͏  
    ͏     ͏     ͏     ͏     ͏     ͏     ͏     ͏     ͏     ͏     ͏ 
     ͏     ͏     ͏     ͏     ͏     ͏     ͏     ͏     ͏     ͏     ͏ 
     ͏     ͏     ͏     ͏     ͏     ͏     ͏     ͏     ͏     ͏     ͏ 
     ͏     ͏     ͏     ͏     ͏     ͏     ͏     ͏     ͏     ͏     ͏ 
     ͏     ͏     ͏     ͏     ͏     ͏     ͏     ͏     ͏     ͏     ͏ 
     ͏     ͏     ͏     ͏     ͏     ͏     ͏     ͏     ͏     ͏     ͏ 
     ͏     ͏     ͏     ͏     ͏     ͏     ͏     ͏     ͏     ͏     ͏ 
     ͏     ͏     ͏     ͏     ͏     ͏     ͏     ͏     ͏     ͏     ͏ 
     ͏     ͏     ͏     ͏     ͏     ͏     ͏     ͏     ͏     ͏     ͏ 
     ͏     ͏     ͏     ͏     ͏     ͏     ͏     ͏     ͏     ͏     ͏ 
     ͏     ͏     ͏     ͏     ͏     ͏     ͏     ͏     ͏     ͏     ͏ 
     ͏     ͏     ͏     ͏     ͏     ͏     ͏     ͏     ͏     ͏     ͏ 
     ͏     ͏     ͏     ͏     ͏     ͏     ͏     ͏     ͏     ͏     ͏ 
     ͏     ͏     

     Forwarded this email? Subscribe here for more

      Molecular messengers for rain and cooling : Bioprecipitation III
      Endocrine metaphors of signalling for terpines, aerosols, and cloud 
creation
                        Alpha Lo

                        Sep 14

                 READ IN APP

      The smell of plants and trees - earthy and musky, herby and minty, 
peppery and spicy, sulfuric and unpleasant - has an intriguing connection 
with climate. These smells are made from a class of molecules called 
terpines that are ephemeral and volatile. These molecules react quickly in 
the atmosphere, transforming into different types of aerosols (which is a 
moniker for particles that stay aloft in the air). These aerosols nucleate 
water vapor into clouds, impacting land temperatures and rainfall.

      The idea that plants and trees seed clouds and airborne water droplets 
was first proposed by Frits Went, a Dutch biologist. At Caltech university, 
in Los Angeles, he constructed some of the first greenhouses that could 
simulate different climates, with which he could study the behavior of plant 
emissions and aerosols. He pondered the origin of the blue haze that graced 
certain mountain ranges. In 1960, he proposed that blue hazes occur in 
places abundant in terpenes, such as the Blue Ridge Mountains of Appalachia, 
where terpene-rich coniferous oaks thrive. The terpenes react to form 
aerosols that seed tiny water droplets that hang in the air, scattering 
light into the blue part of the spectrum. [Went 1960]

      An experimental measurement of terpenes turning into aerosols was made 
in 1978 by Dennis Schuetzle, an environmental engineer, who found limonene, 
a terpene responsible for the citrus smell of fruits, reacting with ozone to 
produce aerosols. [Schuetzle 1978] .

      …..

      In the 1970s, meteorologists conducted extensive research on aerosols 
and their impact on climate. Scientists researched how aerosols would impact 
the temperature of the earth, and how pollution circulated the earth’s 
atmosphere. But then in the 1980s interest in aerosols dropped, as climate 
scientists became much more interested in the carbon greenhouse effect.

      Some scientists did continue to look at aerosols though. James 
Lovelock, who was working on his Gaia theory about how the earth behaved in 
ways similar to a living organism, proposed a provocative theory about how 
aerosols could help the earth self-regulate its temperature, in a similar 
way to how organisms could self-regulate their body temperatures. He, along 
with the atmospheric scientist Ray Charlson, proposed a feedback mechanism. 
As the planet warmed, algae would bloom more in the oceans. Since algae 
release into the air a sulfur aerosol called DMS that helps to seed clouds, 
then with more algae, more clouds would form, which would then cool the 
planet, and return it to its baseline temperature. [Charlson 1987]

      Lovelock’s work may have played a significant role in guiding the 
larger meteorological community back to working on aerosols. Paul Crutzen, 
who won a Nobel Prize for his work on ozone hole, and who also did work on 
terpenes and aerosols, wrote with the biogeochemist Meinrat Andrae about how 
in the 1990s “Scientific interest in the climatic role of aerosols was 
rekindled after the proposal of a link between marine biogenic aerosols and 
global climate. This proposal, which was originally limited to the effects 
of natural sulfate aerosols, triggered a discussion about the role of 
anthropogenic aerosols in climate change which led to the suggestion that 
they may exert a climate forcing comparable in magnitude, but opposite in 
sign, to that of the greenhouse gas” [Andrae 1997]

      …….

      In the 1990s and the new millenia, scientists continued to decipher 
the connection between terpenes and clouds.

      The molecular structure of terpenes gives it a volatility that enable 
it to metamorphize into new structures that attract water vapor molecules to 
nucleate on them. This molecular structure has the grouping of five carbon 
atoms and eight hydrogen atoms. When the molecular structure contains one 
group, they are called isoprenes; when there are two, they are called 
monoterpenes (despite the somewhat illogical naming); and when there are 
three, they are called sesquiterpenes, and so on. Isoprene alone has 30,000 
different molecular forms, and countless biochemical pathways that can turn 
them into different types of aerosols. Terpenes belong to a category of 
molecules called BVOC’s( Biogenic Volatile Organic Compounds). Depending on 
atmospheric molecular concentrations, humidity, and temperature, the 
terpenes will undergo different biochemical pathways to turn into different 
types of aerosols with different water attraction properties.

      [Bergman 2022] A map of isoprene emissions. Isoprene is the most basic 
terpene.

      As research progressed, it became clearer that the huge amounts of 
terpenes forests of were releasing into the atmosphere, were creating enough 
second order aerosols that they were significantly affecting global cloud 
production. For example the small clouds/fog that hangs just above forests 
are often seeded from terpenes.

      Terpines, fungi, and bacteria have been around before man. Scientists 
wanted to know what the aerosol profile was before humans altered the 
atmosphere. Deep in the Amazon jungle, the atmosphere still resembles its 
state before the onslaught of man-made aerosols—where clean water vapor from 
the oceans blows in, and the rain washes away the aerosol scars of the 
Anthropocene. Christopher Pöhlker, a doctoral student at the Max Planck 
Institute for Chemistry, led a study there in the Amazon in the 2010s. 
Working on a tower 80m up in the sky overlooking canopies of biodiverse 
green, his team collected samples of aerosols. Then peering through scanning 
electron microscopes, they made a surprising discovery. The aerosols contain 
potassium. The aerosols had two parts: a core containing potassium-rich 
salts and a gel-like coating made of volatile organic compounds derived from 
terpenes. It was a mystery why there should be potassium in the core. Then 
inspiration hit as the scientists realized that fungi use water containing 
potassium salts to launch spores into the sky. The potassium salts could, 
once in the air, then attract terpene-derived molecules onto them [Pöhlker 
2012]. They had discovered the symbiotic poetry of fungi partnering with 
trees to make clouds.

      When the world was pristine, there were far more terpenes, fungi 
spores, and in the atmosphere. Now in the Anthropocene, 10% of aerosols are 
man-made. Sulfate and other pollution based aerosols float in the sky.

      Terpenes may play a role in helping regulate global warming. Moa 
Sporre, a physicist, modelled the feedback process of terpenes and other 
BVOC’s (Biogenic Volatile Organic Compoinds) to understand how they might 
help the climate self-regulate. The feedback process is reminiscent of the 
one Lovelock proposed for algae. When trees get hot and stressed, they 
release more terpenes. World-wide temperature rises means more terpenes. 
More terpenes means more clouds, which help cool the planet again. Sporre 
found this feedback loop helps significantly reduce global warming [Sporre 
2019]. Their calculations though are very rough though because the aerosol 
picture is so complex.

      Terpenes, signalling language, and hormones

      It seems a significant to me that a minuscule aerosol has such an 
outsize effect on clouds which are many orders of magnitude larger. Its 
seems important that tiny particles are able to regulate variables on a much 
larger scale, like that of temperature and rainfall, as Moa Sporre’s 
research demonstrates. This is reminiscent to me of how signalling molecules 
work in the bodies of organisms. For instance a hormone molecule is a 
signalling molecule that can trigger a much larger cascade of reactions in a 
cell, when it lands on the cell membrane receptors. The endocrine system 
releases different hormones to regulate blood sugar, or energy production. 
The existence of messenger molecules means organisms can regulate bodily 
functions without a large expenditure of energy. The existence of 
bio-aerosols means the earth can regulate its functions - providing the 
right amount of heat and water to its lifeforms - without a huge expenditure 
of energy. When systems get complex enough, they begin to develop a language 
and a messaging/signalling system. The endocrine system using hormones is an 
example of a messaging/signalling system.

      Surprisingly, there exists a kind of universal language and messaging 
system across different species and kingdoms. You might think that fungi, 
the bacteria, the animals, the plants, would each only evolve a language for 
their own kingdom. But no, they have a universal language. That language is 
the language of terpenes. Nature uses terpenes to communicate and 
self-organize. Plants give off certain terpenes (odors) to attract 
pollinators, and different terpenes to warn other plants about attacking 
herbivores and insects. Ant colonies organize into a superorganism, not via 
one leader ant giving top-down instructions of what every ant should be 
doing, but rather with a bottom up system of messages that every ant can 
send. Their messages are written in the language of terpenes. The smell of 
the terpene gives ants information. Bacteria and fungi communicate across 
their respective kingdoms. Microbial ecologist Paolina Garbeva researches 
this phenomena and explains “A soil bacterium can smell the fragrant 
terpenes produced by a plant pathogenic fungus. It responds by becoming 
motile and producing a terpene of its own. Such fragrances are not just some 
waste product, they are instruments targeted specifically at long-distance 
communication between these minute fungi and bacteria.” Bacteria-fungi 
communication is written in the language of terpenes. [Schmidt 2017]. (For 
more info: the science channel Scishow hosted a piece about the universal 
language of terpenes.)

      Why is the vehicle of this universal language, the terpenes, also 
involved in cloud formation? It seems intriguing to me that the instrument 
that nature uses to communicate between species is also the instrument used 
to create rain, trap heat, and block the sun. It seems curious that the 
protagonist of nature’s matrix of communication is also the protagonist of 
nature’s way to modulate the water cycle and the planetary heat. Perhaps 
this occurrence is just an evolutionary quirk, but maybe something more is 
going on here than the normative story of aerosols and climate would tell 
us.

      Leopold Ruzicka, who won the Nobel Prize in Chemistry for his work on 
terpenes, proposed that many signalling molecules in the body, such as 
steroid hormones, evolved from terpenes.

      So the molecules which regulate bodily functions are also related to 
the molecule that regulate atmospheric functions. If the earth behaves with 
a physiology similar to that of a living organism, as Lovelock’s Gaia 
hypothesis suggests, then perhaps the Earth has an endocrine-like system 
that sends hormone-like messenger molecules to regulate its global 
functions, such as temperature and water regulation, coordinating itself 
through a messaging system written in the language of terpenes.

      Climate models were originally physics-based. After the significance 
of chemical reactions in the atmosphere was better understood, climate 
models also became chemistry-based. If this framework of 
messenger-molecule-based earth regulation is correct, then maybe we will 
also need to make our climate models biology-based. In this biological 
framework we would see the earth in terms of functions. (We would get on the 
path to lessening global warming, droughts, fire and floods, by restoring 
the various ‘biological’ earth functions.) Different facets of the earth 
play different biological roles. The forests are the lungs because it 
produces oxygen. The forests are the heart, because of its ability to pump 
water into the sky above. The atmospheric rivers are the arteries, and the 
rivers are the veins. The wetlands are the kidney.

      Still to be figured out is what is the earth’s endocrine system. An 
endocrine system would when to send ‘hormones’ (terpenes) to create a more 
useful distribution of clouds. We might expect this endocrine system to span 
large distances since terpenes and aerosols released in one region can get 
blown by winds to affect cloud formation hundreds of miles away. There are 
mycelia networks over a mile long that connect forests, funnelling nutrients 
and water between trees and coordinating various species. But they are too 
small in scale for the purposes of an endocrine system. Since we know 
bacteria and fungi can talk via terpenes wafting through the air, maybe 
there is the possibility of a kind of Terpene Coordination Matrix over 
continental scales forming if they are all linked up, enablng an endocrine 
system. Could this matrix better know when to release terpenes to affect 
continental water and heat distribution?

      There is still much to learn about terpenes, a fragrant language of 
universal communication, and how their emission by plants and trees affect 
our global climate system.

      =============================================================

      Here is Bioprecipitation part I, and part II if you want to read the 
preceding essays.

      This is a reader supported publication that runs on terpene emissions 
and fungi sporing.

      Upgrade to paid
      Share
      References

      Andreae, Meinrat O., and Paul J. Crutzen. "Atmospheric aerosols: 
Biogeochemical sources and role in atmospheric chemistry." Science 276, no. 
5315 (1997): 1052-1058 https://sci-hub.ru/10.1126/science.276.5315.1052

      Bergman, T., Makkonen, R., Schrödner, R., Swietlicki, E., Phillips, V. 
T. J., Le Sager, P., and van Noije, T.: Description and evaluation of a 
secondary organic aerosol and new particle formation scheme within TM5-MP 
v1.2, Geosci. Model Dev., 15, 683–713, 
https://doi.org/10.5194/gmd-15-683-2022, 2022.

      Burrows, Susannah M., Wolfgang Elbert, M. G. Lawrence, and Ulrich 
Pöschl. "Bacteria in the global atmosphere–Part 1: Review and synthesis of 
literature data for different ecosystems." Atmospheric chemistry and physics 
9, no. 23 (2009): 9263-9280

      Charlson, R., Lovelock, J., Andreae, M. et al. Oceanic phytoplankton, 
atmospheric sulphur, cloud albedo and climate. Nature 326, 655–661 (1987). 
https://doi.org/10.1038/326655a0

      Crutzen, Paul J. "Global tropospheric chemistry." In Low-Temperature 
Chemistry of the Atmosphere, pp. 465-498. Berlin, Heidelberg: Springer 
Berlin Heidelberg, 1994

      Pöhlker, Christopher, Kenia T. Wiedemann, Bärbel Sinha, Manabu 
Shiraiwa, Sachin S. Gunthe, Mackenzie Smith, Hang Su et al. "Biogenic 
potassium salt particles as seeds for secondary organic aerosol in the 
Amazon." Science 337, no. 6098 (2012): 1075-1078 
https://www.science.org/doi/abs/10.1126/science.1223264

      Ruth Schmidt, Victor de Jager, Daniela Zühlke, Christian Wolff, Jörg 
Bernhardt, Katarina Cankar, Jules Beekwilder, Wilfred van Ijcken, Frank 
Sleutels, Wietse de Boer, Katharina Riedel, Paolina Garbeva. Fungal volatile 
compounds induce production of the secondary metabolite Sodorifen in 
Serratia plymuthica PRI-2C. Scientific Reports, 2017; 7 (1) DOI: 
10.1038/s41598-017-00893-3

      Ruth Schmidt et al, Fungal volatile compounds induce production of the 
secondary metabolite Sodorifen in Serratia plymuthica PRI-2C, Scientific 
Reports (2017). DOI: 10.1038/s41598-017-00893-3

      Sporre, Moa K., Sara M. Blichner, Inger HH Karset, Risto Makkonen, and 
Terje K. Berntsen. "BVOC–aerosol–climate feedbacks investigated using 
NorESM." Atmospheric Chemistry and Physics 19, no. 7 (2019): 4763-4782. 
https://acp.copernicus.org/articles/19/4763/2019/Dennis Schuetzle & Reinhold 
A. Rasmussen (1978) The MolecularComposition of Secondary Aerosol Particles 
Formed from Terpenes, Journal of the Air Pollution Control Association, 
28:3, 236-240, DOI: 10.1080/00022470.1978.10470595

      Sesartic, A., and Tanja N. Dallafior. "Global fungal spore emissions, 
review and synthesis of literature data." Biogeosciences 8, no. 5 (2011): 
1181-1192.

      Went, Frits W. "Blue hazes in the atmosphere." Nature 187, no. 4738 
(1960): 641-643.

      You're currently a free subscriber to Climate Water Project. For the 
full experience, upgrade your subscription.
      Upgrade to paid

                              Like
                        Comment
                        Restack

      © 2024 Alpha Lo
      548 Market Street PMB 72296, San Francisco, CA 94104
      Unsubscribe

      From: Bulat Yessekin
      Sent: Monday, September 16, 2024 1:17 PM
      Subject: Fwd: Молекулярные переносчики дождя и похолодания

-------------- next part --------------
An HTML attachment was scrubbed...
URL: <http://lists.enwl.net.ru/pipermail/enwl-eng/attachments/20240917/fe70b1ec/attachment-0001.html>