|
Ατμοσφαιρικοί επιστήμονες παρουσίασαν ένα νέο και ενδεχομένως
σημαντικό μηχανισμό με τον οποίο οι χημικές εκπομπές από το ωκεάνιο
φυτοπλαγκτόν, μπορούν να επηρεάσουν το σχηματισμό των νεφών, τα οποία
ανακλούν το φως του ήλιου μακριά από τον πλανήτη μας.
 Η ανακάλυψη της νέας σύνδεσης μεταξύ των νεφών και της βιόσφαιρας
έγινε χάρις στις προσπάθειες να εξηγηθεί η αυξανόμενη νεφοκάλυψη, που
παρατηρήθηκε πάνω από μια περιοχή του Νότιου Ωκεανού όπου εμφανιζόταν
συγχρόνως και μια μεγάλη αύξηση του φυτοπλαγκτόν. Με βάση τα δορυφορικά στοιχεία,
οι ερευνητές - Αθανάσιος Νενές του Τεχνολογικού Ινστιτούτου της Γεωργίας
μαζί με το Nicholas Meskhidze - υπέθεσαν ότι τα αερομεταφερόμενα σωματίδια που παράγονται από την
οξείδωση του ισοπρενίου (μια ένωση που εκπέμπεται από το φυτοπλαγκτόν), μπορεί να
είχαν συμβάλει στον διπλασιασμό των συγκεντρώσεων των σταγονιδίων των
νεφών, όπως φαίνονται πάνω από μια μεγάλη περιοχή του ωκεανού στην
ανατολική ακτή της Νότιας Αμερικής.
Χρησιμοποιώντας σύνθετα αριθμητικά μοντέλα, υπολόγισαν ότι η
προκύπτουσα αύξηση της νεφοκάλυψης μείωσε την απορρόφηση του φωτός του ήλιου,
κατά ένα ποσό συγκρίσιμο με αυτό που έχει μετρηθεί στις ιδιαίτερα
μολυσμένες περιοχές της υδρογείου. Εάν επιβεβαιωθεί τελικά από ανάλογες μελέτες, αυτή η σύνδεση μεταξύ των σύννεφων και
της βιολογικής δραστηριότητας μπορεί να προσθέσει ένα κρίσιμο νέο συστατικό στα
παγκόσμια μοντέλα του
κλίματος. Πολλοί περιβαλλοντικοί επιστήμονες θεωρούν ότι η αυξανόμενη
νεφοκάλυψη μπορεί να παίζει ρόλο μερικώς στα αποτελέσματα της παγκόσμιας αύξησης της
θερμοκρασίας, γιατί μείωση έτσι το ποσό της
ενέργειας που απορροφά από τον ήλιο ο πλανήτης μας.
Οι δύο ερευνητές εξέθεσαν τα συμπερασμάτων τους στο περιοδικό Science Express.
"Μελέτες όπως αυτή μπορούν να βοηθήσουν ώστε να αναδιαμορφωθεί ο τρόπος
με τον οποίο σκεφτόμαστε για το πώς αλληλεπιδρά η βιόσφαιρα με τα σύννεφα και το
κλίμα", λέει ο Νενές, βοηθός καθηγητής στη Σχολή της Τεχνολογίας της
Γης και των ατμοσφαιρικών επιστημών. "Μια από τις
μεγαλύτερες αβεβαιότητες στα μοντέλα του κλίματος είναι η δυνατότητα να
προβλεφθεί πώς θα αποκρίνονταν τα σύννεφα στα μεταβαλλόμενα επίπεδα των
σωματιδίων
- εάν δηλαδή προέρχονται από τους ανθρώπους με την ατμοσφαιρική ρύπανση ή από τη
βιολογική δραστηριότητα. Όμως, τώρα μπορούμε να δούμε πολύ έντονα την επιρροή
της θαλάσσιας βιολογίας στα ωκεάνεια σύννεφα."
Οι ερευνητές θεωρούσαν προηγουμένως ότι το διμεθυλικό θείο (DMS) - που εκπέμπεται επίσης από το φυτοπλαγκτόν - επιδρά
στον
σχηματισμό των νεφών αυξάνοντας τον αριθμό των σωματιδίων θειικού άλατος,
που μπορεί να απορροφήσει υγρασία και να σχηματίσει σταγονίδια των νεφών. Όταν οξειδώνεται,
το ισοπρένιο μπορεί να ενισχύσει την επίδραση του DMS
αυξάνοντας τον αριθμό και το μέγεθος των σωματιδίων, βοηθώντας τα να
προσελκύσουν χημικά περισσότερη υγρασία. Η επίδραση του ισοπρενίου στην
ατμοσφαιρική σωματιδιακή ύλη προηγουμένως εθεωρείτο σημαντική μόνο για τα
φυτά της στεριάς, συνεχίζει ο Νενές.
Οι ερευνητές σκόνταψαν πάνω στη σύνδεση της άνθισης του φυτοπλαγκτόν
με τα σύννεφα αρκετά
τυχαία. "Εξετάζοντας τις δορυφορικές εικόνες, παρατήρησα ότι οι ιδιότητες
των σύννεφων πάνω από τις μεγάλες ποσότητες ανθισμένων φυτοπλαγκτόν ήταν σημαντικά
διαφορετικές από εκείνα που εμφανίστηκαν μακριά από τα φυτοπλαγκτόν," υπενθυμίζει
ο Meskhidze, βοηθός καθηγητής στο πολιτειακό
κολέγιο των φυσικών και μαθηματικών επιστημών.
Ο Νότιος Ωκεανός έχει κανονικά σχετικά λίγα σωματίδια γύρω από τα οποία μπορούν να
σχηματιστούν τα σταγονίδια των νεφών. Ο μηχανισμός του ισοπρενίου θα
μπορούσε επομένως να έχει σημαντική επίδραση στην ανάπτυξη των
σύννεφων εκεί πέρα - και μπορεί να αποτελέσει το μεγαλύτερο τμήμα της
διαφοράς που παρατηρείται στη νεφοκάλυψη της περιοχής.
"Αν σχηματίζονται άφθονα σωματίδια λόγω της οξείδωσης του ισοπρενίου,
τότε ξαφνικά
υπάρχουν πολύ περισσότερα σταγονίδια στα σύννεφα, τα οποία τείνουν να
γίνουν φωτεινότερα", εξηγεί ο Νενές. "Εκτός από το να γίνουν φωτεινότερα, τα
σύννεφα μπορούν επίσης να έχουν λιγότερο συχνή βροχή, έτσι μπορεί να
υπάρχει μια
συγκέντρωση νεφών. Συνολικά, αυτό καθιστά την ατμόσφαιρα πιο
νεφελώδη και ανακλά περισσότερο φως του ήλιου πίσω στο διάστημα."
Στην ανακοίνωση τους, οι ερευνητές υπολόγισαν ότι οι εκπομπές
ισοπρενίου μείωσαν την ενεργειακή απορρόφηση στην περιοχή κατά περίπου 15 Watt ανά
τετραγωνικό μέτρο. "Αυτό είναι ένα τεράστιο σήμα," λέει ο Νενές. "Θα
αναμέναμε κανονικά να δούμε μια αλλαγή μερικών Watt."
Ο Νότιος Ωκεανός είναι ιδανικός για αυτή τη μελέτη επειδή είναι κατά ένα
μεγάλο μέρος άθικτος από τη ρύπανση και έχει σχετικά σταθερή
θερμοκρασία και μετεωρολογικές συνθήκες σε όλες τις εποχές στις οποίες εμφανίζεται
η άνθιση των φυτοπλαγκτόν. "Φαίνεται να
είναι μια από τις σπάνιες περιοχές στην υδρόγειο όπου αναλαμβάνει ρόλο πραγματικά
η βιολογία", εξηγεί ο Νενές. "Αυτός μας επιτρέπει
να δούμε έντονα τον αντίκτυπο της βιολογίας στα σύννεφα."
Σαν επόμενο βήμα, ο Νενές θα επιθυμούσε να εξετάσει άλλες περιοχές της
υδρογείου για παρόμοια δραστηριότητα. "Υπάρχουν πολλές περιοχές που
αναπτύσσουν έντονη βιολογική δραστηριότητα, έτσι στο μέλλον πρόκειται
να εξερευνήσουμε κι άλλες περιοχές για να δούμε εάν αυτό είναι ένα
διαδεδομένο φαινόμενο. Οι πιθανότητες είναι ότι θα το δούμε να ισχύει κι
αλλού", πρόσθεσε.
Οι Νενές και Meskhidze χρησιμοποίησαν τα δεδομένα από τις δορυφορικές
παρατηρήσεις για να υπολογίσουν το ποσό της χλωροφύλλης στον ωκεανό, την
εκπομπή ισοπρενίου και τη σύνδεση που έχει στο σχηματισμό νεφών. Προτού
όμως μπορέσει αυτός ο νέος μηχανισμός να ενσωματωθεί στα παγκόσμια μοντέλα
του
κλίματος, θα πρέπει να επιβεβαιωθεί από υπαίθρια πειράματα.
Οι ατμοσφαιρικοί επιστήμονες θεωρούν ότι με τον αποκλεισμό της
ακτινοβολίας του
ήλιου, η αυξανόμενη νεφοκάλυψη μέχρι τώρα έχει μετριάσει μερικώς τα
αποτελέσματα της παγκόσμιας αύξησης της θερμοκρασίας. Ο ρόλος της ωκεάνειας βιολογίας στο σχηματισμό
νεφών
θα μπορούσε επομένως να είναι ένας σημαντικός παράγοντας στον έλεγχο του
παγκόσμιου κλίματος. Έτσι, ο νέος μηχανισμός που προσδιορίζεται από τους
Νενέ
και Meskhidze μπορεί να τον κάνει ακόμα σημαντικότερο. Αυτή η επίδραση
πρέπει να γίνει κατανοητή καλύτερα, σημειώνει ο Νενές, επειδή
οτιδήποτε που μπορεί να αλλάξει τα νέφη της υδρογείου μπορεί να
αλλάξει εντυπωσιακά τον αντίκτυπο των αερίων του θερμοκηπίου στο
μεταβαλλόμενο κλίμα μας.
"Αυτό φαινόμενο δείχνει ότι υπάρχουν ακόμα πολλά που πρέπει να εξερευνήσουμε για να
καταλάβουμε καλύτερα τη λεπτή ισορροπία στη φύση", τονίζει ο Meskhidze. "Θα
απαιτήσει συνδυασμένες προσπάθειες ερευνητών από πολλούς
διαφορετικούς τομείς για να προσδιορίσουμε τα χημικά συστατικά σε αυτά τα
αερολύματα, να υπολογίσουμε την ποσότητα αυτών και άλλων ενδεχομένως σημαντικών
αερίων που εκπέμπονται από τον ωκεανό, και να χαρακτηρίσουμε καλύτερα την
προσπάθεια των οργανικών ουσιών στο σχηματισμό σταγονιδίων των νεφών."
|
