Izvor fotografije: Shutterstock.com
Novootkriveni proces na Arktiku može dramatično povećati broj čestica koje učestvuju u formiranju oblaka. U blizini topljenja morskog leda, sunčeva svjetlost reaguje sa hemijskim jedinjenjima koja oslobađaju okean, alge i led, zbog čega se broj čestica koje mogu podstaći stvaranje oblaka u jednom danu može povećati i do 50 puta. Kako se zona uz ivicu leda širi usljed povlačenja morskog leda, ovaj efekat mogao bi postajati sve značajniji. Naučnici sada žele da uključe ovaj proces u klimatske modele kako bi utvrdili u kojoj mjeri bi mogao da utiče na zagrijavanje Arktika.
Naučnici su identifikovali ranije nepoznat prirodni proces na Arktiku koji može dovesti do naglog povećanja broja čestica u atmosferi sposobnih da učestvuju u formiranju oblaka. Otkriće bi moglo imati značajne posljedice po oblačnost, količinu sunčeve svjetlosti koja se odbija nazad u svemir i način na koji će Arktik reagovati na buduće klimatske promjene.
Rezultati, objavljeni 5. avgusta u časopisu Nature Geoscience, potiču iz istraživanja međunarodnog tima koji predvodi University of Birmingham, uz saradnike iz Kine i Španije. Istraživači su pružili prve dokaze iz prirodnog okruženja da se snažan proces formiranja čestica odvija na mjestima gdje se arktički morski led susreće sa otvorenim okeanom. U toj zoni morski organizmi i sunčeva svjetlost doprinose stvaranju hemijske mješavine koja u atmosferi može formirati čestice sposobne da utiču na oblake.
Nagli rast čestica koje formiraju oblake uz ivicu arktičkog leda
Proces uključuje prirodno prisutna jedinjenja joda, sumpora i organska jedinjenja koja se oslobađaju u vazduh i doprinose stvaranju novih atmosferskih čestica. U blizini ivice morskog leda istraživači su zabilježili da se broj čestica sposobnih da formiraju kapljice oblaka povećao čak 50 puta u toku jednog dana.
Kako se arktička atmosfera zagrijava, sve veća količina morskog leda se topi. Njegovo povlačenje otkriva širu površinu biološki aktivne zone uz ivicu leda, gdje može dolaziti do formiranja novih čestica. Te dodatne čestice mogu mijenjati oblačnost, što zatim utiče na Zemljin radijacioni bilans kroz promjene u količini energije koja se apsorbuje ili odbija.
Istraživanje je podržao Natural Environment Research Council (NERC). Naučnici su mjerenja sproveli tokom ekspedicije na istraživačkom brodu Royal Research Ship Discovery oko Grenlanda i u Davisovom moreuzu tokom proljeća i ljeta 2022. godine.
Koautor istraživanja dr James Brean, docent za atmosferske nauke na University of Birmingham, rekao je da rezultati predstavljaju prvu potvrdu u realnim uslovima nedavno identifikovanog mehanizma atmosferske hemije koji uključuje oksokiseline joda i sumpornu kiselinu. Do sada je, kako je naveo, taj proces bio demonstriran samo u laboratorijskim eksperimentima u CLOUD komori u CERN-u.
Novootkriveni molekuli pomažu česticama da rastu
Tim je otkrio i ranije nepoznatu klasu atmosferskih jedinjenja nazvanu oksigenisani organski molekuli koji sadrže jod (I-OOMs). Čini se da ova jedinjenja pomažu novonastalim česticama da rastu dok ne postanu dovoljno velike da utiču na stvaranje oblaka.
Dr James Brean dodao je da ova novootkrivena jedinjenja pomažu malim česticama da porastu u veće čestice koje mogu podstaći formiranje oblaka. Kako je naveo, vjeruje se da je ovo prvi put da su takvi molekuli zabilježeni i da njihov pronalazak ukazuje na nove, važne puteve hemijskih procesa povezanih sa jodom.
Istraživači su pronašli dokaze o formiranju novih čestica tokom više od 80% sunčanih dana, što ukazuje na to da je ovaj fenomen u tom dijelu Arktika čest. Proces počinje jedinjenjima koja se oslobađaju u atmosferu, a zatim se pod uticajem sunčeve svjetlosti hemijski transformišu. Među njima su:
- jedinjenja joda koja se oslobađaju iz okeana, morskog leda i priobalnih područja;
- dimetil-sulfid koji potiče od morskih biljaka i algi;
- organska jedinjenja koja se prirodno oslobađaju iz okeana ili sa kopna.
Arktički oblaci mogli bi uticati na regionalno zagrijavanje
Glavni autor istraživanja Zongbo Shi, profesor atmosferske biogeohemije na University of Birmingham, rekao je da je otkriće važno zato što nove čestice mogu uticati na oblake, koji imaju ključnu ulogu u određivanju količine toplote koja se zadržava ili odbija.
“Veća količina oblaka ili deblji oblaci tokom sezone zagrijavanja mogli bi potencijalno ubrzati topljenje leda, dok bi istovremeno rashlađivali otvoreni okean”, naveo je Shi.
“Arktik se tokom posljednjih 40 godina zagrijavao više od tri puta brže od globalnog prosjeka, što ga čini jednim od najosjetljivijih područja na Zemlji kada je riječ o klimatskim promjenama. Razumijevanje načina na koji prirodne emisije utiču na oblake od ključnog je značaja za predviđanje klimatskih promjena u ovom regionu. Ovo otkriće pomoći će da klimatski modeli preciznije objasne kako klimatske promjene utiču na Arktik i kako sam Arktik utiče na globalnu klimu”, rekao je Shi.
Najveće promjene izmjerene su u marginalnoj zoni leda, uskom području gdje se morski led koji se topi susreće sa otvorenom vodom i gdje su morske alge naročito produktivne. Tokom jednog događaja u toj oblasti, koncentracija čestica koje mogu podstaći formiranje oblaka porasla je sa oko 50 na 1.500 po kubnom centimetru.
Proces koji nedostaje u klimatskim modelima
Kako se arktički morski led nastavlja povlačiti, marginalna zona leda postaje sve šira. To bi moglo povećati površinu na kojoj se odvija ovaj novodokumentovani proces formiranja čestica.
Trenutni klimatski modeli ne uključuju ovaj mehanizam, što znači da njegovi mogući efekti na klimu Arktika još nisu zastupljeni u projekcijama. Istraživači sada rade na tome da ovaj proces uključe u klimatske modele kako bi njegov uticaj na region mogao preciznije da se razumije.
Izvor:
