New Mobile Lab Allows Researchers To Study Air Quality, Health Effects

A new mobile air research laboratory will help a team of researchers led by a Michigan State University professor better understand the damaging health effects of air pollution and why certain airborne particles - emitted from plants and vehicles - induce disease and illness.

...

Jack Harkema, a University Distinguished Professor of pathobiology and diagnostic investigation in the College of Veterinary Medicine, will deploy the new 53-foot, 36,000-pound center - dubbed "AirCARE 2" - throughout southern Michigan, including metropolitan Detroit.

"The mobile laboratory allows us to analyze ‘real-world' pollution in communities that may be at risk," he said. "We can study why certain ailments, such as asthma, cardiovascular disease and even obesity, may be more pronounced after exposure to particulate air pollution."

With about 450 square feet of indoor laboratory space, the $400,000 center helps researchers study fine and ultrafine particles in air pollution. These small particles have been found to increase mortality and morbidity among susceptible people with pre-existing health conditions such as heart disease.

Housed in a converted semitrailer, the mobile laboratory pulls air from the surrounding atmosphere through an air-particle concentrator, allowing the scientists to selectively collect the particles and analyze for chemical components that may be responsible for damaging health effects.

Researchers can study the subtle effects of controlled particle exposure on both laboratory animals and human subjects, providing clues on why and how pollutant particles are so harmful to the heart and lungs. Harkema works closely with environmental and biomedical researchers from the University of Michigan on the projects.

"We know particles in the air can exacerbate pre-existing respiratory and cardiovascular disease in people," Harkema said. "We need to understand why. There are many different components to air pollution, and we want to determine which of these are most harmful and where there come from."

The addition of the new mobile laboratory allows Harkema and U-M collaborators Robert Brook, a cardiologist, and Gerald Keeler, an atmospheric scientist, to conduct a new study funded by the Environmental Protection Agency. As part of the project, Harkema, Brook and Keeler will deploy AirCARE 2 in rural southeastern Michigan to study the cardiovascular health effects of transported air pollution originating from distant emission sites in Michigan or adjacent states.

AirCARE 2 was partly funded through the MSU strategic partnership grant, the Michigan Agricultural Experiment Station, the College of Veterinary Medicine and the Office of the Vice President for Research and Graduate Studies. The new fine particle concentrator in the AirCARE 2 received some funds from the Electric Power Research Institute and the American Petroleum Institute.

The first MSU Mobile Air Research Laboratory, AirCARE 1, currently spends six months of the year in metro Detroit conducting air pollution studies and then six months in Los Angeles as part of a six-university partnership known as the federal Southern California Particle Center in California. The $8 million partnership, funded by the EPA and led by UCLA, is a five-year endeavor to investigate how exposure to airborne particles affects health and how the impact varies with the source, chemical composition and physical size.

Read more / Selengkapnya...

New Evidence That Green Tea May Help Improve Bone Health

Researchers in Hong Kong are reporting new evidence that green tea — one of the most popular beverages consumed worldwide and now available as a dietary supplement — may help improve bone health. They found that the tea contains a group of chemicals that can stimulate bone formation and help slow its breakdown.
...

The beverage has the potential to help in the prevention and treatment of osteoporosis and other bone diseases that affect million worldwide, the researchers suggest.

In the new study, Ping Chung Leung and colleagues note that many scientific studies have linked tea to beneficial effects in preventing cancer, heart disease, and other conditions. Recent studies in humans and cell cultures suggest that tea may also benefit bone health. But few scientific studies have explored the exact chemicals in tea that might be responsible for this effect.

The scientists exposed a group of cultured bone-forming cells (osteoblasts) to three major green tea components — epigallocatechin (EGC), gallocatechin (GC), and gallocatechin gallate (GCG) — for several days. They found that one in particular, EGC, boosted the activity of a key enzyme that promotes bone growth by up to 79 percent. EGC also significantly boosted levels of bone mineralization in the cells, which strengthens bones. The scientists also showed that high concentrations of ECG blocked the activity of a type of cell (osteoclast) that breaks down or weakens bones. The green tea components did not cause any toxic effects to the bone cells, they note.

Read more / Selengkapnya...

Nobel Prize In Chemistry: What Ribosomes Look Like And How They Functions At Atomic Level

The Royal Swedish Academy of Sciences has decided to award the Nobel Prize in Chemistry for 2009 jointly to Venkatraman Ramakrishnan, MRC Laboratory of Molecular Biology, Cambridge, United Kingdom; Thomas A. Steitz, Yale University, New Haven, CT, USA; and Ada E. Yonath, Weizmann Institute of Science, Rehovot, Israel, "for studies of the structure and function of the ribosome".
...

The ribosome translates the DNA code into life

The Nobel Prize in Chemistry for 2009 awards studies of one of life's core processes: the ribosome's translation of DNA information into life. Ribosomes produce proteins, which in turn control the chemistry in all living organisms. As ribosomes are crucial to life, they are also a major target for new antibiotics.

This year's Nobel Prize in Chemistry awards Venkatraman Ramakrishnan, Thomas A. Steitz and Ada E. Yonath for having showed what the ribosome looks like and how it functions at the atomic level. All three have used a method called X-ray crystallography to map the position for each and every one of the hundreds of thousands of atoms that make up the ribosome.

Inside every cell in all organisms, there are DNA molecules. They contain the blueprints for how a human being, a plant or a bacterium, looks and functions. But the DNA molecule is passive. If there was nothing else, there would be no life.

The blueprints become transformed into living matter through the work of ribosomes. Based upon the information in DNA, ribosomes make proteins: oxygen-transporting haemoglobin, antibodies of the immune system, hormones such as insulin, the collagen of the skin, or enzymes that break down sugar. There are tens of thousands of proteins in the body and they all have different forms and functions. They build and control life at the chemical level.

An understanding of the ribosome's innermost workings is important for a scientific understanding of life. This knowledge can be put to a practical and immediate use; many of today's antibiotics cure various diseases by blocking the function of bacterial ribosomes. Without functional ribosomes, bacteria cannot survive. This is why ribosomes are such an important target for new antibiotics.

This year's three Laureates have all generated 3D models that show how different antibiotics bind to the ribosome. These models are now used by scientists in order to develop new antibiotics, directly assisting the saving of lives and decreasing humanity's suffering.

Read more / Selengkapnya...

RESTORASI EKOSISTEM SUNGAI

Sungai adalah suatu badan air yang mengalir ke satu arah. Air sungai dingin dan jernih serta mengandung sedikit sedimen dan makanan. Aliran air dan gelombang secara konstan memberikan oksigen pada air. Suhu air bervariasi sesuai dengan ketinggian dan garis lintang.

Komunitas yang berada di sungai berbeda dengan danau. Air sungai yang mengalir deras tidak mendukung keberadaan komunitas plankton untuk berdiam diri, karena akan terbawa arus. Sebagai gantinya terjadi fotosintesis dari ganggang yang melekat dan tanaman berakar, sehingga dapat mendukung rantai makanan.

Lingkungan perairan sungai terdiri dari komponen abiotik dan biotik (algal flora) yang saling berinteraksi melalui arus energi dan daur hara (nutrien). Bila interaksi keduanya terganggu, maka akan terjadi perubahan atau gangguan yang menyebabkan ekosistem perairan itu menjadi tidak seimbang (Soylu dan Gönülol, 2003). Seperti halnya Sungai Ciliwung yang lahan di sekitar bantaran sungainya telah dimanfaatkan untuk permukiman dan aktivitas lainnya yaitu pertanian, industri, perkantoran dan perdagangan. Kegiatan pada lahan tersebut pada umumnya mengeluarkan limbah dan menghasilkan sampah yang langsung dibuang ke dalam perairan sungai sehingga masuknya sumber-sumber pencemar tersebut menyebabkan penurunan kualitas perairan (Hendrawan dkk., 2004). Buangan tersebut pada umumnya mengandung zat-zat yang bersifat racun yang menyebabkan deoksigenasi, naiknya temperatur, serta meningkatnya padatan tersuspensi, terlarut dan partikulat bahan organik. Masuknya limbah ke dalam perairan akan mengubah kondisi ekologi perairan dan komunitas di dalamnya (Stoddard dkk., 2003; Bledsoe dkk., 2004; Tuvikene dkk., 2005).

...

Salah satu biota alga yaitu fitoplankton merupakan organisme yang mempunyai peranan besar dalam ekosistem perairan dan menjadi produsen primer (Lacerda dkk., 2004). Keberadaan fitoplankton dapat dijadikan sebagai bioindikator adanya perubahan lingkungan perairan yang disebabkan ketidakseimbangan suatu ekosistem akibat pencemaran (Oxborough dan Baker, 1997; Ekwu dan Sikoki, 2006). Analisis struktur, kemelimpahan dan model distribusi kemelimpahan fitoplankton juga dapat memberikan gambaran kondisi perairan Sungai Ciliwung (Fachrul, 2003).

Sungai diibaratkan sebagai urat nadi dalam tubuh manusia, sementara air yang mengalir dalam urat nadi tersebut diumpamakan sebagai darah. Tanpa urat nadi, darah tidak mungkin mengirimkan berbagai zat makanan yang dibutuhkan oleh semua bagian tubuh manusia. Demikian juga tanpa sungai atau apabila sungai sudah tercemar maka manusia selain akan kesulitan untuk mendapatkan air yang layak, namun juga akan mahal. Sebagaimana yang sudah diketahui, DeSanto (1978) mengemukakan bahwa sekitar 70% tubuh manusia merupakan air dan setiap harinya manusia membutuhkan sekitar 1,5 L air untuk tetap survive, dan ekosistem daratan secara langsung tergantung pada air sebagai faktor yang menentukan struktur dan fungsi seluruh bioma di bumi. Sementera itu, Odum (1988) mengemukakan bahwa oleh karena air amat penting dan merupakan bagian terbesar dari protoplasma, maka dapatlah dikatakan bahwa semua kehidupan adalah ‘akuatik’.

Sungai tempat air mengalir dan membawa berbagai kebutuhan hidup manusia dan berbagai mahkluk lain yang dilaluinya, merupakan bagian dari ekosistem air tawar. Meskipun luasan sungai dan jumlah air yang mengalir di dalamnya sangat sedikit jika dibandingkan dengan luas dan jumlah air yang di laut, namun sungai memiliki peranan penting secara langsung bagi kehidupan manusia dan mahkluk di sekitarnya. Sungai, dalam sejarahnya, telah memberi manfaat besar bagi umat manusia, hingga kini. Selain sebagai sumber air, sungai juga bermanfaat sebagai sarana perhubungan, sumber tenaga (listrik dengan PLTA _Pembangkit Listrik Tenaga Air), serta juga sebagai sumber pangan, karena menyimpan keragaman plasma nutfah.

Kerusakan pada Ekosistem Sungai

Kondisi kualitas air yang terus cenderung menurun, juga disebabkan oleh masih adanya budaya di masyarakat Indonesia yang menganggap sungai dan danau sebagai tempat pembuangan sampah, limbah padat, cair, air limbah lainnya. Sehingga telah merusak lingkungan sungai di beberapa tempat dengan kondisi yang sangat mengkhawatirkan.

Musim di wilayah Indonesia merupakan faktor alam yang tidak dapat dirubah, namun kita hanya dapat berusaha untuk mengurangi efek yang merugikan. Kemungkinan efek negatif yang berpotensi untuk ditimbulkan oleh perubahan musim yaitu adanya kerusakan sumberdaya air baik pada musim kemarau maupun penghujan. Kondisi yang semakin memburuk karena hal tersebut, dapat dikurangi dengan melakukan suatu kegiatan untuk meningkatkan ketahanan. Dua faktor yang dapat dianggap sebagai pemicu terjadinya kerusakan sumberdaya air yaitu perubahan iklim dan kerusakan hutan.

Perubahan iklim

Karakteristik iklim suatu wilayah akan berpengaruh terhadap keberadaan sumberdaya air di wilayah tersebut, terutama untuk mengetahui periode kekurangan dan kelebihan pasokan air meteorologis. Unsur iklim yang perlu diperhatikan dalam kajian konservasi sumberdaya air meliputi agihan curah hujan tahunan dan agihan indeks kekeringan.

Disamping itu penyimpangan iklim global maupun regional juga berpengaruh pada rendahnya curah hujan musim kemarau pada wilayah-wilayah tertentu di Indonesia. Secara geografis, Indonesia terletak di wilayah iklim tropis dengan curah hujan rerata tahunan 2.900 mm/tahun (Suprapto, 2003). Masalah air terutama masalah banjir dan kekeringan merupakan dua hal yang selalu datang sesuai dengan datangnya musim. Hal ini terlihat dengan adanya kejadian kelangkaan atau defisit air pada musim kemarau dan terjadinya surplus air dalam bentuk banjir dan tanah longsor di musim hujan.

Kerusakan hutan

Kerusakan lahan berhutan, yang kerap terjadi di daerah dengan kelerengan curam, berpengaruh terhadap kerusakan ekosistem sungai, yang hulunya ke arah hutan. Ini terjadi karena dalam daur hidro-orologis terdapat suatu rantai perjalanan air: mulai saat hujan hingga bermuara ke laut. Kawasan hutan yang dikategorikan sebagai daerah tangkapan air hujan, merupakan bagian dari mata rantai itu. Sebab, hutan pada daerah perbukitan dan pergunungan berfungsi sebagai penyimpan cadangan air hujan, sekaligus penyarin yang bekerja secara alami. Proses penyaringan dari berbagai strata vegetasi, disertai kemampuan vegetasi menahan laju erosi lapisan atas tanah, mampu mengurangi gangguan pada ekosistem sungai secara alami pula.

Beberapa bencana seperti erosi, pendangkalan sungai di hilir, penurunan kualitas air sungai serta kepunahan spesies, terjadi karena hutan yang berada di hulu mengalami penggundulan. Jika dilakukan secara besar-besaran, akan mempengaruhi persediaan air tanah pada musim kemarau. Ini terkait dengan fungsi hutan sebagai kantung (penahan) air. Pada daerah yang gradien muka air tanahnya tinggi, daerah itu akan mudah kekurangan air di musim kemarau. Alasannya, permukaan air sungai lebih rendah dari permukaan air tanah.

Akibat penggundulan hutan (deforestasi), selain berdampak pada sungai, secara tidak langsung juga mempengaruhi pertumbuhan pohon dan tanaman. Sebab, kandungan lengas tanah yang seharusnya cukup, menjadi berkurang karena air hujan lebih sedikit yang terinfiltrasi ke dalam lapisan tanah. Pengaruh lebih luas adalah berkurangnya populasi ikan di sungai.

Beberapa jenis ikan kurang mampu beradaptasi karena terjadi perubahan habitat secara cepat. Perubahan intensitas penetrasi sinar matahari, oksigen, kandungan mineral dan tingkat keasaman (PH), adalah beberapa penyebabnya. Dengan berkurangnya populasi ikan, ini juga berdampak secara luas pada siklus rantai makanan. Populasi satwa, di antaranya, akan ikut berkurang karena kehilangan makanan.

Kerusakan hutan dan lahan pada bagian hulu merupakan penyebab utama terjadinya erosi dan sedimentasi pada alur-alur sungai alam sehingga mengurangi daya serap lahan terhadap air hujan. Hal ini menyebabkan terjadinya banjir tak terkontrol di musim penghujan dan kelangkaan air di musim kemarau. Kekeringan ini disebut sebagai kekeringan hidrologis dengan sistem penanganan yang tidak mudah dan kompleks. Data Balai Pemantapan Kawasan Hutan Jawa-Madura menggambarkan, kawasan hutan Jawa seluas 3.289.131 ha., saat ini kondisinya sangat memprihatinkan. Luas lahan di dalam kawasan hutan yang memerlukan rehabilitasi tercatat 1,714 juta ha (56,7 persen) dari luas seluruh kawsan hutan. Itu terdiri dari atas hutan lindung dan konservasi yang rusak seluas 567.315 ha serta hutan produksi tak berpohon seluas 1.147.116 ha. Kondisi ini diperparah oleh meluasnya lahan kritis di luar kawasan hutan yang telah mencapai 9,016 juta ha. Total lahan yang perlu direhabilitasi mencapai 10,731 juta ha atau 84,16 persen dari seluruh daratan Pulau Jawa.

Ekologi Restorasi

Ekosistem yang rusak dan terdegradasi merupakan suatu kesempatan bagi ahli dan praktisi biologi untuk menerapkan hasil penelitian dalam upaya pemulihan spesiaes maupun komunitas yang pernah menghuni ekosistem tersebut di masa lalu. Pemulihan ekosistem yang rusak berpotensi besar untuk memperkuat sistem kawasan konservasi yang ada. Pemulihan ekologi (ecological restoration) merupakan praktik perbaikan, yang dapat didefinisikan sebagai proses yang secara sengaja mengubah (keadaan lingkungan) suatu lokasi untuk membentuk kembali suatu ekosistem tertentu yang bersifat asli dan bernilai sejarah. Tujuan dari proses (restorasi) tersebut adalah mengembalikan struktur, fungsi, keanekaragaman serta dinamika dari ekosistem terkait (Society of Ecological Restoration, 1991). Disamping berperan menunjang strategi konservasi, proyek restorasi membuka kesempatan penyususnan kembali komunitas secara utuh, dengan mempertimbangkan fungsi ekosistem terkait (Callaway dkk., 2003).

Ekosistem dapat dirusak oleh bencana alam, misalnya oleh badai atau kebakaran yang disebabkan oleh petir. Namun, melalui proses suksesi alami pada umumnya ekosistem masih dapat memulihkan struktur komunitas asli setempat bahkan dengan komposisi spesies yang serupa dengan asalnya. Bagaimanapun, seringkali kualitas ekosistem yang dirusak oleh kegiatan manusia telah menurun sedemikian rendah sehingga sulit dipulihkan. Pemulihan alami mungkin tertunda hingga beberapa dekade atau bahkan berabad – abad. Pemulihanpun tidak dapat berjalan dengan baik bila penyebabnya masih ada dalam ekosistem.

Habitat baru umumnya dibentuk untuk menggantikan habitat yang telah rusak di tempat lain. Pembentukan habitat baru yang memiliki komposisi spesies dan fungsi ekosistem yang setara dengan lokasi acuan (references sites) seringkali menjadi tujuan utama restorasi (MacDougall dkk., 2004). Terdapat 4 macam pendekatan yang sering digunakan untuk mengembalikan ekosistem dan komunitas hayati (Whisenant, 1999):

1. Tanpa tindakan (no ction) : restorasi tidak dilakukan mengingat biaya pemulihan yang terlalu mahal, atau mungkin upaya restorasi sebelumnya gagal, ataupun berdasarkan pengalaman diperkirakan ekosistem dapat pulih kembali dengan sendirinya.

2. Rehabilitasi : ekosistem yang rusak diganti dengan ekosistem yang produktif, baik dengan menggunakan beberapa spesies maupun banyak jenis biota.

3. Restorasi parsial (sebagian) : yang diperbaili adalah sebagian fungsi ekosistem, dan beberapa spesies asli yang dominan mungkin dapat dikembalikan pula.

4. Restorasi lengkap : restorasi suatu daerah hingga mencapai struktur dan komposisi spesies semula, maupun berbagai proses ekosistem terkait.

Wilayah lahan basah seperti sungai telah menjadi sasaran upaya restorasi besar – besaran (Zedler, 1996; Rood dkk., 2003). Sungai sering dirusak karena peranan mereka dalam mengendalikan banjir, mempertahankan kualitas air, dan melestarikan komunitas hayati tidak diketahui ataupun kurang dihargai. Lebih dari setengah lahan basah asli di AS telah hilang terutama di wilayah dengan tingkat populasi tinggi seperti kalifornia, yang kehilangan lebih dari 90% lahan basahny (Cairns & Heckman, 1996). Di AS telah dilakukan kebijakan perlindungan lahan basah melalui UU Air Bersih (Clean Water Act) dan kebijakan pemerintah AS untuk tidak menghilangkan lahan basah secara efektif (no net loss of wetlands). Berbagai proyek pembangunan skala besar yang mengakibatkan kerusakan diharuskan mereparasi lahan basah tersebut, dan bila kerusakan yang ditimbulkan tidak dapat dimitigasi (kegiatan membangun lingkungan baru), pihak pengembang atau pengelola diharuskan menciptakan lahan basah baru untuk menggantikan yang telah rusak. Focus dari upaya tersebut biasanya adalah mengkonstruksi hidrologi asli wilayah setempat, dilanjutkan upaya menanam spesies asli setempat. Pengalaman menunjukkan bahwa upaya merestorasi lahan basah seringkali tidak berhasil mengembalikan komposisi spesies maupun karakteristik hidrologi dari wilayah setempat, atau tidak sesuai dengan standar yang telah ditetapkan dalam lokasi acuan. Masalahnya, komposisi spesies, pergerakan air, tanah, serta sejarah dari lokasi sulit untuk dikembalikan. Akibatnya, spesies asing seringkali mendominasi lahan basah yang direstorasi. Bagaimanapun, lahan basah yang direstorasi mungkin masih dapat mempertahankan sebagian spesies asli setempat (atau yang mirip spesies setempat), sehingga masih dapat memberikan sebagian manfaat dan fungsi mereka. Pada ekosistem sungai salah satu strategi yang dapat digunakan untuk memperbaiki keanekaragaman hayati adalah menghilangkan seluruh bendungan dan dam serta pengendalian dan pelepasan debet air dari dam (Stanley & Doyle, 2003).

Upaya untuk memulihkan sungai yang mengalami eutrofikasi (pengayaan unsure hara) ditandai dengan buruknya kualitas air, terjadi ledakan algae, menurunnya populasi ikan setempat, dan menipisnya oksigen di lapisan air dalam.upaya dilakukan dengan membangun fasilitas pengolahan limbah. Kuantitas fosfor yang masuk ke sungai dikurangi jumlahnya. Hasilnya kualitas air membaik, dan jumlah ikan predator asli mulai meningkat, dibantu pasokan oleh pemerintah daerah. Ikan predator tersebut berperan sebagai pemangsa ikan yang lebih kecil. Dengan terkendalinya jumlah ikan yang lebih kecil tersebut, maka jumlah zooplankton meningkat dan semakin banyak memangsa alga, sehingga kualitas air dapat meningkat. Dengan demikian, melalui proses pemangsaan sepanjang rantai makanan, ikan predator turut mengendalikan jumlah alga penyebab eutrofikasi.

Daftar Pustaka

Bledsoe, E., E.J. Phlips, C.E. Jett, and K.A. Donnelly. 2004. The relationships among phytoplankton biomass, nutrient loading and hydrodinamics in an inner shelf estuary. Ophelia 58 (1): 20-47.

DeSanto, R.S. 1978. Concepts of applied ecology. Springer-Verlag. New York.

Ekwu, A.O. and F.D. Sikoki. 2006. Phytoplankton diversity in the cross river estuary of Nigeria, Journal of Applied Sciences & Environmental Management 10 (1): 89-95.

Fachrul, M.F. 2003. Kajian biologi monitoring pencemaran sungai. Seminar Nasional Sistem Monitoring Pencemaran Lingkungan Sungai dan Teknologi Pengolahannya. Pusat Penelitian Elektronika dan Telekomunikasi-LIPI, Bandung, 8-9 July 2003.

Hendrawan, D., M.F. Melati, and B. Bestari. 2004. Kajian Kualitas Perairan Sungai Ciliwung, Jurnal Penelitian dan Karya Ilmiah Lemlit Usakti 3 (15): 54-66.

Lacerda, S R., M.L. Koening, S. Neumann-Leitão, and M.J. Flores-Montes. 2004. Phytoplankton Nyctemeral variation at a tropical river estuary (Itamaracá-Pernambuco-Brazil). Brazilian Journal of Biology 64 (1): 81-94.

MacDougall, A.S., B.R. Beckwith, & C.Y. Maslovat. 2004. Defining conservation strategis with historical perspectives: a case study from a degraded oak grassland system. Conservation Biology 18: 445 - 465

Odum, E.P. 1988. Dasar-dasar ekologi. (Terjemahan) Edisi 3. Gadjah Mada UNiv. Press. Yogyakarta.

Oxborough, K. and N.R. Baker. 1997. Resolving chlorophyll a fluorescence images of photosynthetic efficiency into photochemical and nonphotochemical components- calculation of qP and Fv0/Fm0 without measuring Fo-. Photosynthesis Research 54: 135- 142.

Soylu, E.N., and A. Gönülol. 2003. Phytoplankton and seasonal variations of the River Ye ilırmak, Amasya, Turkey. Turkish Journal of Fisheries and Aquatic Sciences 3: 17-24.

Stoddard, A., J.B. Harcum, J.T. Simpson, J.R. Pagenkopf, and R.K. Bastian. 2003, Municipal Wastewater Treatment: Evaluating Improvements in National Water Quality. Published by John Wiley and Sons, Inc.

Tuvikene, A., K. Piirsoo, and Pall. 2005. Effect of nutrient load on the planktonic biota in the River Narva drainage area. In Russo, R. C. (ed.), 2005. Modelling Nutrient Loads and Responses in River and Estuary Systems. Report No. 271. Brussels: Committee on the Challenges at Modern Society, NATO.

Zedler, J.B. 1996. Ecological issues in wetland mitigation : An introduction to the forum. Ecological Aplication 6:33 – 37.

Read more / Selengkapnya...

Urban Myth Disproved: Fingerprints Do Not Improve Grip Friction

Fingerprints mark us out as individuals and leave telltale signs of our presence on every object that we touch, but what are fingerprints really for? According to Roland Ennos, from the University of Manchester, other primates and tree-climbing koalas have fingerprints and some South American monkeys have ridged pads on their tree-gripping tails, so everyone presumed that fingerprints are there to help us hang onto objects that we grasp.


...

This theory that fingerprints increase friction between the skin and whatever we grab onto has been around for over 100 years, but no one had directly tested the idea. Having already figured out why we have fingernails, Ennos was keen to find out whether fingerprints improve our grip, so he recruited Manchester undergraduate Peter Warman to test out fingerprint friction.

Because the friction between two solid materials is usually related to the force of one of the materials pressing against the other, Ennos and Warman had to find a way of pushing a piece of acrylic glass (Perspex®) against Warman's finger before pulling the Perspex® along the student's finger to measure the amount of friction between the two. Ennos designed a system that could produce forces ranging from a gentle touch to a tight grip, and then Warman strapped his index finger into the machine to begin measuring his fingerprint's friction.

But after days of dragging the Perspex® along Warman's fingers and thumbs, it was clear that something wasn't quite right. Instead of the friction between each finger and the Perspex® increasing in proportion to the amount that the Perspex® pushed against Warman's fingers, it increased by a smaller fraction than Ennos had expected. Ennos realised that instead of behaving like a normal solid, the skin was behaving like rubber, where the friction is proportional to the contact area between the two surfaces.

To check that skin behaves more like rubber than a normal solid, the duo varied the area of each fingerpad that came into contact with the surface by dragging narrow and wide strips of Perspex® along Warman's fingerpads. They found that the friction did increase as more of the fingerprint came in contact with the surface, so the skin was behaving just like rubber.

Finally, the friction issue was clinched when Warman measured his fingerprints' surface area. The area of skin in contact with the Perspex® was always 33% less than if the fingerpads were smooth resulting in the maximum contact area. Fingerprints definitely don't improve a grip's friction because they reduce our skin's contact with objects that we hold, and even seem to loosen our grip in some circumstances.

So if fingerprints don't tighten our grasp on smooth surfaces, what are they for? Ennos explains that our fingerprints may function in other ways. They might have evolved to grip onto rough surfaces, like tree bark; the ridges may allow our skin to stretch and deform more easily, protecting it from damage; or they may allow water trapped between our finger pads and the surface to drain away and improve surface contact in wet conditions. Other researchers have suggested that the ridges could increase our fingerpads' touch sensitivity. Whatever our fingerprints are for, it seems that the idea that they provide friction for grip is just another urban myth

Read more / Selengkapnya...