Odavno smo razumeli da su oblacima potrebne površine sićušnih čestica da bi se voda kondenzovala. Od morske soli i čestica prašine do mikroplastike, mnoge supstance mogu igrati vodeću ulogu u nukleaciji oblaka.
Istraživači su sada izvršili precizne proračune koji razjašnjavaju neizvesnost o tome koliko biološki aerosoli doprinose ovom procesu iznad Arktika.
„Mogli bismo da identifikujemo proteinsku komponentu čestica leda koje stvaraju jezgru, bacajući svetlo na njihovo potencijalno biološko poreklo“, objašnjava geonaučnik sa Univerziteta u Bazelu Franc Konen.
„Naši nalazi nedvosmisleno utvrđuju prevalenciju bioloških čestica koje doprinose nukleaciji leda u opservatoriji Zeppelin.“
Fizičar sa Univerziteta u Stokholmu Gabriel Freitas i njegove kolege filtrirali su materijale mikrometarske veličine iz atmosfere iznad opservatorije na planini Zeppelinfjellet u Norveškoj.
Tim je analizirao uzorke korišćenjem rasejanja svetlosti, tehnika UV fluorescencije i transmisione elektronske mikroskopije, prikupljajući dovoljno informacija za identifikaciju i merenje najmanjih koncentracija svake vrste čestica.
„Preciznost je neophodna dok se krećemo kroz izazov otkrivanja ovih čestica u malim koncentracijama, slično pronalaženju igle u plastu sena“, kaže Freitas.
Kada su temperature i vlažnost prikladne, voda u atmosferi se kondenzuje na sitnim česticama i zamrzava u kristale leda koji formiraju oblake.
Priroda ovih čestica ostaje glavni izvor neizvesnosti u klimatskim modelima, a u poređenju sa drugim regionima, Arktik ima relativno niske koncentracije aerosola, tako da suptilne promene u njima mogu imati dubok uticaj na vremenske prilike.
Lebdeći visoko među atmosferskim gasovima, prašinom i vodenom parom, istraživači su otkrili biološki dobijene čestice. To uključuje fruktozu, kao i šećerne alkohole manitol i arabitol, koji doprinose više od 90 odsto svih bioloških čestica tokom letnjeg perioda.
„Dok su arabitol i manitol prisutni u različitim mikroorganizmima, njihovo prisustvo u vazduhu je povezano sa sporama gljivica, i mogu poticati iz lokalnih izvora ili iz atmosferskog transporta velikog dometa“, objašnjava Karl Espen Ittri, atmosferski naučnik sa Norveškog instituta za vazduh. Istraživanja.
Nivo bioloških aerosola je varirao u zavisnosti od godišnjih doba, primećuju Freitas i kolege. Najveće koncentracije su se pojavile kada su temperature premašile -15 °C (5 °F), temperatura nukleacije leda za koju je ranije utvrđeno da je povezana sa povećanom biološkom aktivnošću na Arktiku.
„Pružamo direktnu opservacionu vezu između čestica bioloških aerosola i čestica leda na visokoj temperaturi na Arktiku“, pišu istraživači u svom radu.
Zajedno, ovo sugeriše kako je sve više zemlje i okeana izloženo zbog Zemljinih temperatura koje otapaju više leda i snega, očekuje se da će se koncentracije bioloških čestica povećati, što će verovatno doprineti povećanju oblačnosti i padavinama, što zauzvrat dalje topi nekada zamrznute pejzaže.
„Ovo istraživanje nudi kritičan uvid u poreklo i svojstva bioloških i ledenih čestica na Arktiku“, kaže naučnik za zaštitu životne sredine sa Univerziteta u Stokholmu Pol Ziger.
„Ovo bi moglo omogućiti programerima klimatskih modela da poboljšaju predstavljanje interakcija aerosola i oblaka u modelima i smanje nesigurnosti vezane za procene antropogenog zračenja.“
