Studie CERN zjistila, že plankton produkuje mnohem více „mrakových semen“, než modely předpovídaly

Téměř 50 let vědci předpokládali, že mikroskopický mořský plankton hraje roli při tvorbě mraků nad zemskými oceány. Nyní nový experiment potvrdil, že jejich vliv je mnohem větší, než kdokoli očekával – což může změnit způsob, jakým klimatické modely předpovídají budoucí oteplování.

Chybějící článek v klimatických modelech

V článku publikovaném tento týden v časopise Nature uvedla spolupráce CLOUD v CERN, že kyselina methansulfonová (MSA), sloučenina odvozená z plynů emitovaných mořským fytoplanktonem, může spouštět tvorbu a růst aerosolových částic nad chladnými oceánskými oblastmi. Studie zjistila, že rychlost nukleace částic by mohla být až desetkrát vyšší ve srovnání se samotnou kyselinou sírovou a amoniakem.home+2

Výzkum, vedený Helsinskou univerzitou, byl proveden v komoře CERN CLOUD za kontrolovaných podmínek replikujících ultra nízké koncentrace a nízké teploty vzdáleného mořského vzduchu, v rozmezí od +9 °C až po -52 °C. Když teplota klesla pod -10 °C a byla přítomna i jen stopová množství amoniaku, MSA vytvořila nová částicová jádra stejně efektivně jako kyselina sírová – dlouho považovaná za primární hybatel tvorby atmosférických aerosolů.helsinki+1

„Protože MSA a SA obecně koexistují v podobných koncentracích v chladných mořských oblastech, naše zjištění naznačují, že rychlost nukleace částic by mohla být až desetkrát vyšší a rychlost růstu až dvakrát vyšší ve srovnání se samotnou kyselinou sírovou a amoniakem,“ řekl Jasper Kirkby, mluvčí spolupráce CLOUD.home

Jak plankton formuje mraky

Mořský plankton během fotosyntézy uvolňuje dimethylsulfid (DMS) – plyn zodpovědný za charakteristický zápach moře. Při oxidaci v atmosféře tvoří DMS kyselé výpary včetně kyseliny sírové i MSA v srovnatelných koncentracích. Experiment CLOUD prokázal, že MSA a kyselina sírová se vzájemně posilují tím, že tvoří sdílené molekulární shluky, což pomáhá křehkým částicím o velikosti nanometrů přežít dostatečně dlouho na to, aby vyrostly v kondenzační jádra mraků.psi+2

Zjištění pomáhají vysvětlit překvapivě vysoký počet částic pozorovaných nad Jižním oceánem a v chladné mořské horní troposféře – oblastech, kde současné klimatické modely podhodnocují koncentrace kondenzačních jader mraků o více než polovinu.helsinki+1

Důsledky pro budoucí klima

Tento objev má zvláštní váhu, protože emise oxidu siřičitého z fosilních paliv nadále klesají v důsledku kontrol znečištění. S klesajícím množstvím antropogenních aerosolů mohou přirozené biologické zdroje mrakových semen z mořského planktonu hrát stále důležitější roli v klimatickém systému.home+1

„Spolupráce CLOUD učinila důležitý pokrok v našem chápání klimatu,“ řekl Gautier Hamel de Monchenault, ředitel CERN pro výzkum a výpočetní techniku. „Je zásadní prohloubit naše chápání aerosolů: v tomto případě zvýšené biogenní CCN ovlivní odhady citlivosti zemského klimatu i projekce klimatického oteplování.“home