Μελέτη του CERN διαπιστώνει ότι το πλαγκτόν παράγει πολύ περισσότερους πυρήνες συμπύκνωσης νεφών από ό,τι προέβλεπαν τα μοντέλα

Για σχεδόν 50 χρόνια, οι επιστήμονες υποψιάζονταν ότι το μικροσκοπικό θαλάσσιο πλαγκτόν παίζει ρόλο στον σχηματισμό νεφών πάνω από τους ωκεανούς της Γης. Τώρα, ένα νέο πείραμα επιβεβαίωσε ότι η επιρροή τους είναι πολύ μεγαλύτερη από ό,τι αναμενόταν — αναδιαμορφώνοντας ενδεχομένως τον τρόπο με τον οποίο τα κλιματικά μοντέλα προβλέπουν τη μελλοντική θέρμανση.

Ένα κομμάτι που έλειπε από τα κλιματικά μοντέλα

Σε άρθρο που δημοσιεύθηκε αυτή την εβδομάδα στο περιοδικό Nature, η συνεργασία CLOUD στο CERN ανέφερε ότι το μεθανοσουλφονικό οξύ (MSA), μια ένωση που προέρχεται από αέρια που εκπέμπονται από το θαλάσσιο φυτοπλαγκτόν, μπορεί να πυροδοτήσει τον σχηματισμό και την ανάπτυξη σωματιδίων αερολύματος πάνω από ψυχρές ωκεάνιες περιοχές. Η μελέτη διαπίστωσε ότι οι ρυθμοί πυρήνωσης των σωματιδίων θα μπορούσαν να επιταχυνθούν έως και δέκα φορές σε σύγκριση με το θειικό οξύ και την αμμωνία μόνο.home+2

Η έρευνα, με επικεφαλής το Πανεπιστήμιο του Ελσίνκι, διεξήχθη στον θάλαμο CLOUD του CERN υπό ελεγχόμενες συνθήκες που αναπαρήγαγαν τις εξαιρετικά χαμηλές συγκεντρώσεις και τις ψυχρές θερμοκρασίες του απομακρυσμένου θαλάσσιου αέρα, που κυμαίνονται από +9°C έως -52°C. Όταν οι θερμοκρασίες έπεσαν κάτω από τους -10°C με την παρουσία ακόμη και ιχνών αμμωνίας, το MSA σχημάτισε νέους πυρήνες σωματιδίων εξίσου αποτελεσματικά με το θειικό οξύ — το οποίο θεωρούνταν εδώ και καιρό ο κύριος μοχλός του σχηματισμού ατμοσφαιρικών αερολυμάτων.helsinki+1

"Εφόσον το MSA και το SA συνυπάρχουν γενικά σε παρόμοιες συγκεντρώσεις σε ψυχρές θαλάσσιες περιοχές, τα ευρήματά μας δείχνουν ότι οι ρυθμοί πυρήνωσης των σωματιδίων μπορεί να επιταχυνθούν έως και δέκα φορές και οι ρυθμοί ανάπτυξης έως και δύο φορές σε σύγκριση με το θειικό οξύ και την αμμωνία μόνο", δήλωσε ο Jasper Kirkby, εκπρόσωπος της συνεργασίας CLOUD.home

Πώς το πλαγκτόν διαμορφώνει τα σύννεφα

Το θαλάσσιο πλαγκτόν απελευθερώνει διμεθυλοσουλφίδιο (DMS) κατά τη φωτοσύνθεση — το αέριο που είναι υπεύθυνο για τη χαρακτηριστική μυρωδιά της θάλασσας. Όταν οξειδώνεται στην ατμόσφαιρα, το DMS σχηματίζει όξινους ατμούς, συμπεριλαμβανομένου τόσο του θειικού οξέος όσο και του MSA σε συγκρίσιμες συγκεντρώσεις. Το πείραμα CLOUD έδειξε ότι το MSA και το θειικό οξύ ενισχύουν το ένα το άλλο σχηματίζοντας κοινά μοριακά συμπλέγματα, βοηθώντας τα εύθραυστα σωματίδια μεγέθους νανομέτρων να επιβιώσουν αρκετά ώστε να αναπτυχθούν σε πυρήνες συμπύκνωσης νεφών.psi+2

Τα ευρήματα βοηθούν στην εξήγηση του εκπληκτικά υψηλού αριθμού σωματιδίων που παρατηρούνται πάνω από τον Νότιο Ωκεανό και στην ψυχρή θαλάσσια ανώτερη τροπόσφαιρα — περιοχές όπου τα τρέχοντα κλιματικά μοντέλα υποτιμούν τις συγκεντρώσεις των πυρήνων συμπύκνωσης νεφών κατά περισσότερο από το μισό.helsinki+1

Επιπτώσεις για το μελλοντικό κλίμα

Η ανακάλυψη έχει ιδιαίτερη βαρύτητα καθώς οι εκπομπές διοξειδίου του θείου από ορυκτά καύσιμα συνεχίζουν να μειώνονται λόγω των ελέγχων ρύπανσης. Με τη μείωση των ανθρωπογενών αερολυμάτων, οι φυσικές βιολογικές πηγές σπόρων νεφών από το θαλάσσιο πλαγκτόν μπορεί να διαδραματίσουν ολοένα και πιο σημαντικό ρόλο στο κλιματικό σύστημα.home+1

"Η συνεργασία CLOUD έχει σημειώσει μια σημαντική πρόοδο στην κατανόηση του κλίματος", δήλωσε ο Gautier Hamel de Monchenault, Διευθυντής Έρευνας και Υπολογιστών του CERN. "Είναι κρίσιμο να εμβαθύνουμε την κατανόησή μας για τα αερολύματα: σε αυτή την περίπτωση, οι αυξημένοι βιογενείς CCN θα επηρεάσουν τις εκτιμήσεις για την ευαισθησία του κλίματος της Γης καθώς και τις προβλέψεις για την κλιματική θέρμανση."home