Ilmakeemikoiden ryhmä on siirtynyt lähemmäksi sitä, mitä pidetään ilmastomuutoksen tieteen "pyhänä graalina": biologisten hiukkasten ensimmäisistä suorista havainnoista jääpilvissä. Jää pilvissä -kokeilu - Kerrospilvien (ICE-L) joukkue asensi massaspektrometrin C-130-ilma-alukseen ja teki sarjan nopeita lentoja pilvityypin, jota kutsutaan aaltopilveksi. Jääkiteiden analyysi paljasti, että kasvunsa aloittaneet partikkelit koostuivat lähes kokonaan joko pölystä tai biologisesta materiaalista, kuten bakteereista, sieni-itiöistä ja kasvimateriaalista. Vaikka on kauan tiedetty, että mikro-organismit muuttuvat ilmassa ja kulkevat suuria matkoja, tämä tutkimus on ensimmäinen, joka tuottaa suoraa tietoa siitä, kuinka ne vaikuttavat pilvien muodostumiseen.
Ryhmä, jota johtivat Kimberly Prather ja Kerri Pratt Kalifornian yliopistosta San Diegossa, Scripps Institute of Oceanography, suoritti pilvien jääkiteiden jäämien mittauksia paikan päällä ja havaitsi, että puolet olivat mineraalipölyä ja noin kolmasosa koostui epäorgaanisista aineista. ionit sekoitettuna typen, fosforin ja hiilen kanssa - biologisen aineen allekirjoituselementit.
Analyysin toinen sekunnissa -nopeus antoi tutkijoille mahdollisuuden tehdä ero vesipisaroiden ja jäähiukkasten välillä. Jään ytimet ovat harvinaisempia kuin pisaran ytimet.
Ryhmä osoitti, että sekä pöly että biologinen materiaali todellakin muodostavat näiden jään hiukkasten ytimet, jota aiemmin voitiin simuloida vain laboratoriokokeissa.
"Tämä on todella ollut meille eräänlainen pyhän graalin mittaus", sanoi Prather.
”Kun ymmärrät, mitkä hiukkaset muodostavat jääydämiä ja joiden pitoisuudet ovat erittäin alhaiset ja joita on luonnostaan vaikea mitata, tarkoittaa, että voit alkaa ymmärtää saostumista aiheuttavia prosesseja. Kaikki uudet saamasi tiedot ovat kriittisiä. ”
Tulokset viittaavat siihen, että pölymyrskyissä pyyhkäistyt biologiset hiukkaset auttavat indusoimaan pilvijään muodostumista ja että niiden alkuperäalueella on merkitystä. Yhä useammat todisteet viittaavat siihen, että Aasiasta kuljetettu pöly voisi vaikuttaa sateisiin esimerkiksi Pohjois-Amerikassa.
Tutkijat toivovat käyttävänsä ICE-L-tietoja tulevaisuuden tutkimusten suunnitteluun, joka on ajoitettu tapahtumiin, jolloin tällaisilla hiukkasilla voi olla suurempi merkitys sateen tai lumisateen aikaansaamisessa.
"Jos ymmärrämme pilvien muodostavien hiukkasten lähteet ja niiden suhteellinen runsaus, voimme määrittää niiden vaikutukset ilmastoon", sanoo paperin pääkirjailija Pratt.
Pienten, aerosoleiksi kutsuttujen ilmassa olevien hiukkasten vaikutukset pilvien muodostumiseen ovat olleet tutkijoiden ymmärtämisessä vaikeimpia sää- ja ilmasto-osa-alueita.
Ilmastomuutoksen tieteessä, joka perustuu moniin ennusteisiinsa ilmasto-ilmiöiden tietokonesimulaatioista, aerosolien ja pilvien vuorovaikutukset edustavat sitä, mitä tutkijat pitävät suurimpana epävarmuutena tulevaisuuden ennusteiden mallinnuksessa.
"Näytteille ottamalla pilviä reaaliajassa lentokoneesta, nämä tutkijat pystyivät saamaan tietoa pilvien jäähiukkasista ennennäkemättömällä yksityiskohtaisuustasolla", kertoi Anne-Marie Schmoltner NSF: n ilmakehätieteiden yksiköstä, joka rahoitti tutkimusta.
Lähde: EurekAlert
