A légköri vegyészek egy csoportja közelebb került ahhoz, amit az éghajlatváltozás tudományának „szent gráljának” tekintünk: a jégfelhőkben előforduló biológiai részecskék első közvetlen detektálásának. Jég a felhőkben - A rétegfelhők (ICE-L) csapata tömegspektrométert épített egy C-130 repülőgépre, és nagy sebességű repülések sorozatát hajtotta végre egy olyan felhőfajtán, amelyet hullámfelhőnek hívnak. A jégkristályok elemzése során kiderült, hogy a növekedésüket elindító részecskék szinte teljes egészében porból vagy biológiai anyagból, például baktériumokból, gombás spórákból és növényi anyagból készültek. Bár régóta ismert, hogy a mikroorganizmusok levegőn szállnak és nagy távolságra haladnak, ez a tanulmány elsőként ad közvetlen adatokat arról, hogy miként hatnak a felhők képződésére.
A csapat, a Kimberly Prather és Kerri Pratt vezetésével a kaliforniai egyetemen, a San Diego-ban, a Scripps Intézetben, helyszíni méréseket végezett a jégkristályok maradékairól, és megállapította, hogy a felét ásványi por alkotja, körülbelül egyharmat pedig szervetlen anyagból nitrogén, foszfor és szén elegyített ionok - a biológiai anyag jelző elemei.
Az elemzés másodpercenkénti sebessége lehetővé tette a kutatók számára, hogy különbséget tegyen a vízcseppek és a jégrészecskék között. A jégmagok ritkábbak, mint a cseppek.
A csoport bebizonyította, hogy mind a por, mind a biológiai anyag képezi ezen jégrészecskék magját, amit korábban csak laboratóriumi kísérletekkel lehetett szimulálni.
"Ez valóban egy szent grálmérés volt számunkra" - mondta Prather.
„Ha megértjük, hogy mely részecskék képezik a jégmagokat, és amelyek rendkívül alacsony koncentrációjúak, és amelyek természetüknél fogva nehezen mérhetők, akkor elkezdhetjük megérteni azokat a folyamatokat, amelyek csapadékot eredményeznek. Bármely új információ, amelyet megszerezhet, kritikus jelentőségű. ”
Az eredmények azt sugallják, hogy a porviharban felszívódó biológiai részecskék elősegítik a felhős jégképződést, és származási régiójuk megváltoztatja. A bizonyítékok egyre inkább arra utalnak, hogy az Ázsiából szállított por befolyásolhatja például a csapadékmennyiségeket Észak-Amerikában.
A kutatók azt remélik, hogy az ICE-L adatait felhasználják az olyan eseményekre időzített jövőbeli tanulmányok megtervezéséhez, amikor az ilyen részecskék nagyobb szerepet játszhatnak az eső vagy a havazás kiváltásában.
"Ha megértjük a felhőket alkotó részecskék forrásait és azok relatív bőségét, meghatározhatjuk azok éghajlatra gyakorolt hatását" - mondta Pratt, a cikk vezető szerzője.
Az aeroszolnak nevezett apró, levegőben lévő részecskék felhőképződésre gyakorolt hatása az időjárás és az éghajlat egyik legnehezebb aspektusa volt a tudósok számára.
Az éghajlatváltozással foglalkozó tudományban, amely számos előrejelzését az éghajlati jelenségek számítógépes szimulációiból származtatja, az aeroszolok és a felhők közötti kölcsönhatások jelentik azt, amit a tudósok a jövőbeli előrejelzések modellezésében tartanak a legnagyobb bizonytalanságnak.
"A felhők valós idejű mintavételével repülőgépről ezek a nyomozók példátlan részletességgel tudtak információkat szerezni a felhőkben lévő jégrészecskékről" - mondta Anne-Marie Schmoltner, az NSF légkörtudományi osztályának, amely a kutatást finanszírozta.
Forrás: EurekAlert
