Малки биологични частици оказват влияние върху образуването на облаци над Арктика
Отдавна знаем, че с цел да се образуват, облаците се нуждаят от дребни частици - водата кондензира точно върху тяхната повърхнина. Много субстанции - от морска сол и прахови частици до микропластмаси - могат да играят водеща роля в този развой.
Сега откривателите са създали точни калкулации, които демонстрират какво количество биологични аерозоли способства за образуването на облаци над Арктика.
" Успяхме да определим белтъчния съставен елемент на ледените нуклеационни частици, което хвърля светлина върху евентуалния им биологичен генезис ", изяснява Франц Конен, геолог по околна среда от Базелския университет.
" Нашите открития недвусмислено демонстрират, че биологичните частици, допринасящи за образуването на ледена нуклеация в обсерваторията Цепелин, доминират. "
Физикът от Стокхолмския университет Габриел Фрейтас и сътрудниците му филтрират материали с микрометрични размери от атмосферата над обсерваторията на планината Цепелинфелет в Норвегия.
Екипът проучва пробите благодарение на техники за разпръскване на светлината, ултравиолетова флуоресценция и трансмисионна електронна микроскопия, като по този метод събира задоволително информация, с цел да разпознава и мери най-малките концентрации на всеки вид частици.
" Прецизността е от значително значение, защото би трябвало да се оправим с предизвикването да открием тези частици в дребни концентрации – все едно да търсиш игла в купа сено ", споделя Фрейтас.
Когато температурите и влажността са подобаващи, водата в атмосферата кондензира върху дребните частици и замръзва – образуват се ледени кристали, които от своя страна образуват облаци.
Дълго време учените нямаха визия каква тъкмо е природата на тези частици. Същевременно Арктика (в съпоставяне с други региони) има относително ниски концентрации на аерозоли, тъй че фините промени в тях могат да окажат съществено въздействие върху времето.
Изследователите откриват частици с биологичен генезис, които се носят високо измежду атмосферните газове, прахуляк и водни пари. Те включват фруктоза, както и захарните алкохоли манитол и арабитол, които съставляват повече от 90 % от всички биологични частици през летния интервал.
" Въпреки че арабитолът и манитолът участват в разнообразни микроорганизми, тяхното съществуване във въздуха е обвързвано с гъбични спори и може да произлиза както от локални източници, по този начин и от отдалечен атмосферен транспорт ", изяснява Карл Еспен Итри, атмосферен академик в Норвежкия институт за проучване на въздуха.
Нивото на биологичните аерозоли варира според от сезоните, означават Фрейтас и сътрудниците му. Най-високите концентрации са се появили, когато температурите са надвишавали -15 °C - температура на формиране на ледени ядра, за която по-рано е открито, че е обвързвана с нараснала биологична интензивност в Арктика.
" Представяме директна наблюдателна връзка сред биологичните аерозолни частици и високотемпературните ледени ядра в Арктика ", пишат откривателите в публикацията си.
Повишаването на температурите на Земята форсира топенето на леда и снега. Вследствие на това от ден на ден суша и морски басейни са изложени на атмосферните въздействия. Ето за какво учените допускат, че и концентрациите на биологични частици ще се усилят. Те ще допринесат за увеличението на облачността и преваляванията, а това в допълнение ще форсира топенето на леда и снега.
" Настоящото проучване предлага извънредно значими данни за произхода и свойствата на биологичните и ледообразуващите частици в Арктика ", споделя ученият по околна среда от Стокхолмския университет Пол Зигер. " [Това] може да даде опция на разработчиците на климатични модели да подобрят представянето на взаимоотношението сред аерозолите и облаците в моделите и да понижат несигурността, обвързвана с оценките на антропогенното радиационно влияние. "
Изследването е оповестено в Nature Communications.
Източник: Science Alert
