Глобальне потепління посилюється утриманням тепла парникові гази, які діють при попаданні сонячного випромінювання на поверхню Землі. Це сонячне випромінювання спричиняє підвищення глобальної температури, і його вплив посилюється в ясні дні.
Недавнє дослідження, проведене вченими з Інституту морських наук CSIC, вивчає наслідки відтавання при утворенні хмар. Але який зв'язок між цими явищами?
Відлига Антарктичного океану
За словами дослідників дослідження, коли лід тане через високу температуру, атмосферний азот виділяється. Цей атмосферний азот є важливим попередником утворення хмар. Крім того, дослідження виявило частинки, що походять від мікроскопічного життя, яке населяє морський лід і навколишні води.
Як відомо, Танення полярних льодів прискорюється через глобальне потепління та зміни клімату.. Це явище не тільки сприяє підвищенню рівня моря, але також може сприяти викиду речовин, які сприяють утворенню хмар, те, що було глибоко проаналізовано в контексті плавлення Larsen C і в Льодовик Тоттен. Ця змінна ігнорувалась у багатьох попередніх дослідженнях полярного клімату.
Щоб повністю зрозуміти наслідки цього явища, необхідний ретельний аналіз взаємодії між океаном, льодом, атмосферою та живими організмами. Ця складна кліматична система залежить від тонкі баланси і часто нестабільний.
Докази свідчать про те, що, хоча танення снігу може мати негативний вплив на навколишнє середовище, воно також може бути позитивним фактором. Завдяки покращенню формування хмар сонячне випромінювання, що досягає поверхні Землі, може бути зменшено, допомагаючи знизити глобальну температуру. Крім того, Збільшення кількості опадів може зменшити посуху в багатьох регіонах світу і сприяти росту рослинності, що є чинником, який слід брати до уваги в контексті зміна клімату. Ця рослинність також впливає на формування нових хмар, створюючи цикл, який може сприяти більш збалансованому клімату.
Дослідження PI-ICE 2019
Нове дослідження, опубліковане в журн Nature Geoscienceпід керівництвом Інституту морських наук CSIC та Бірмінгемського університету виявив, що танення Антарктиди посилює утворення аерозольні розпилювачі в атмосфері, що, у свою чергу, сприяє утворенню хмар влітку. Це явище має вирішальне значення, оскільки хмари відіграють важливу роль у регулюванні температури планети, відбиваючи та фільтруючи сонячне випромінювання. Без присутності цих хмар глобальний клімат був би значно теплішим. Процес утворення хмар є складним і на нього впливає кілька змінних, зокрема склад аерозолів в атмосфері.
Однак, незважаючи на важливість цієї динаміки в регулюванні клімату, точний механізм формування хмари погано вивчений, що обмежує точність майбутніх прогнозів клімату.
Для розробки цієї роботи дослідницька група використала дані, зібрані під час антарктичної кампанії PI-ICE 2019, яка тривала більше трьох місяців і проводилася під керівництвом дослідника ICM Мануеля Далл'Осто. Ця кампанія проаналізувала частинки, завислі в повітрі в регіоні навколо Антарктичного півострова, що є важливим для розуміння історичне танення льоду і як танення Антарктичного океану впливає на формування хмар.
Дослідники виявили, що коли повітряні маси походять від краю морського льоду, епізоди утворення аерозолів значно частіші. Це тому, що ці повітряні маси містять високі концентрації сірчана кислота y амінибіологічні сполуки, які взаємодіючи перетворюються з газів на частинки. Цей висновок важливий, оскільки, хоча роль сірчаної кислоти в утворенні аерозолів була вже відома, Це дослідження підтверджує істотну роль амінів, які утворюються в результаті деградації органічної речовини, присутньої в мікроорганізмах, які населяють морський лід.
Актуальність органічного азоту
«Ми знали важливість органічного азоту для формування аерозолів і хмар у наземному середовищі, але під час експедиції PI-ICE 2019 року ми змогли продемонструвати його актуальність для Антарктиди», — говорить Далл'Осто. Це відкриття не тільки підкреслює вплив мікроорганізмів морського льоду на формування хмар, але також вимагає перегляду існуючих кліматичних моделей, які недооцінюють вплив морського життя на регулювання клімату.
Дослідження показало, що збільшення танення льодовикового покриву Антарктичного океану протягом літа, спричинене глобальним потеплінням, може збільшити викид речовин, що утворюють аерозолі та хмари. Це явище спостерігалося в іншому дослідженні, проведеному в Арктиці, яке підкреслює необхідність цілісного погляду на взаємодію між океаном, льодом, атмосферою та життям, особливо в ширшому контексті глобальні зміни клімату.
Дослідницька група планує провести нову наукову експедицію в 2023 році, щоб глибше дослідити цей складний кліматичний механізм і краще зрозуміти взаємозв’язки між різними компонентами кліматичної системи.
Наслідки для майбутнього
Зараз Антарктида переживає а різка зміна клімату, що важко передбачити. Частково ця проблема виникає через відсутність розуміння того, як зміни екосистеми вплинуть на формування аерозолів і хмар. Сучасні кліматичні моделі, як правило, недооцінюють хмарний покрив над Південним океаном і, отже, переоцінюють кількість сонячної радіації, яка досягає цих холодних вод, що є вирішальним для розуміння впливу танення льоду.
Тому публікація таких досліджень має важливе значення для покращення кліматичних прогнозів у майбутньому. Оскільки зміна клімату продовжує прогресувати, надзвичайно важливо розвивати глибше розуміння природних процесів, які впливають на глобальний клімат, включаючи їх взаємодію з танення Антарктиди.
Різноманітні дослідження, проведені на цю тему, підкреслили необхідність міжнародної співпраці в дослідженнях зміни клімату, а також важливість інвестування в наукові кампанії, які дозволяють краще зрозуміти ці складні явища, такі як ті, що вивчаються в контексті збільшення хмарності в Арктиці.
Наприклад, кампанія PI-ICE фінансувалася Іспанським національним дослідницьким агентством (AEI) та Європейським фондом регіонального розвитку (ЄФРР) і залучала різноманітну групу дослідницьких установ та університетів, що відображає глобальну прихильність до розуміння та вирішення проблеми зміни клімату.
Танення Південного океану не тільки сприяє втраті льоду, але також може значно вплинути на формування хмар, явище, яке може мати як позитивний, так і негативний вплив на глобальний клімат. Важливо продовжувати досліджувати цю динаміку, щоб краще передбачити майбутнє нашої планети.
