26.04.2019
PL EN
22.07.2015 aktualizacja 22.07.2015

Plankton morski - motorem powstawania chmur

Fot. PAP/EPA/ DEAN LEWINS 10.01.2012 Fot. PAP/EPA/ DEAN LEWINS 10.01.2012

Dla tworzenia jasnych chmur na niebie, odbijających więcej promieni Słońca ku niebu, ważny może być morski plankton. Wyniki badań dotyczących Oceanu Południowego przedstawiono w "Science Advances".

Nie wiemy, jak mogło wyglądać niebo, nim ludzie na dużą skalę zaczęli spalać ropę i węgiel. Obecnie ponad połowa kropelek tworzących chmury, jakie unoszą się nad półkulą północną, tworzy się wokół cząsteczek emitowanych przez ludzi zanieczyszczeń. I choć chmury biorą udział w regulacji klimatu Ziemi, naukowcy nie znają jeszcze dokładnie procesu ich powstawania.

Wiadomo jednak, że krople wody tworzące chmurę powstają dzięki unoszącym się w powietrzu drobinom zwanym aerozolami. Źródłem aerozoli nad lądem mogą być rośliny, zanieczyszczenia i pyły. Nad morzem są to głównie drobiny soli morskiej.

Krople tworzące chmurę mogą mieć różną wielkość i przyjmować postać od drobniutkiej mgiełki (o kroplach mniejszych niż 0,1 mm), po ciężkie krople o średnicy sięgającej 1 cm. Ilość wody w chmurze i wielkość kropli decyduje o tym, jak chmury odbijają światło słońca. Określona ilość wody odbije więcej promieni słońca, jeśli przyjmie postać większej liczby małych kropli, niż mniej - grubych.

Im więcej takich kropli, tym obecne na niebie chmury stają się jaśniejsze i odbijają w przestrzeń kosmiczną (z dala od Ziemi) więcej promieni Słońca.

Nowych informacji na temat powstawania chmur nad oceanem dostarczyły badania prowadzone na Oceanie Południowym. Określenie to oznacza znajdujące się najdalej na południe wody Atlantyku, Pacyfiku i Oceanu Indyjskiego. To jedno z najbardziej pochmurnych miejsc na Ziemi zbadali naukowcy z University of Washington (USA), brytyjskiego University of Leeds, Los Alamos National Laboratory i Pacific Northwest National Laboratory.

Wykorzystując dane satelitarne NASA wykazali oni, że w okresie lata chmury nad Oceanem Południowym są złożone ze stosunkowo drobnych kropli (dzięki którym chmury są jaśniejsze i lepiej odbijają światło). Nie umieli tego wyjaśnić, gdyż latem wody tego oceanu - zwykle burzliwe, uspokajają się, a w powietrze wznosi się z nich stosunkowo mniej cząsteczek soli - potencjalnych jąder kondensacji kropli tworzących chmury.

Ważną rolę w tworzeniu tych drobnych kropli może grać plankton morski - stwierdzili naukowcy.

Organizmy morskie mogą wpływać na chmury na dwa sposoby.

Po pierwsze, emitując gazy (np. siarczek dimetylu, uwalniany przez bakterie Sulfitobacter czy jednokomórkowe glony zwane Coccolithophyceae), które powodują powstawanie cząsteczek, wokół których koncentrują się krople chmur.

Po drugie, bezpośrednio za sprawą materii organicznej, gromadzącej się na powierzchni wody jako pieniste szumowiny. Piana ta, ubijana i mieszana przez fale, wzbija się nieraz w powietrze i ulatuje w postaci drobin martwej materii - szczątków mikroskopijnych roślin i zwierząt z oceanu. Drobiny te mogą również stanowić zaczątek kropli.

Produkowane przez organizmy morskie aerozole w okresie lata niemal podwajają stężenie kropelek tworzących chmury ponad badanym obszarem - twierdzą autorzy badania. To oznaczało, że każdy metr kwadratowy obecnych tam chmur odbija w przestrzeń kosmiczną latem o ok. 4 waty promieni słonecznych więcej, niż w innych porach roku.

Ocean Południowy jest dobry do badania chmur. Konsekwencje obecności planktonu nie są tam zakłócane przez inne cząsteczki, które również wpływają na budowę chmur (np. unoszące się z lasów aerozole czy zanieczyszczenia). Zdaniem badaczy, procesy podobne do obserwowanych, mogą zachodzić także na półkuli północnej.

W ramach badania znaczenia planktonu dla powstawania chmur naukowcy analizowali dane pochodzące z satelitów NASA (np. dotyczące wielkości kropelek wody tworzących chmury). Zastosowali też modelowanie komputerowe.

"Chmury nad Oceanem Południowym odbijają znacznie więcej promieni Słońca latem, niż by się to działo bez potężnych zakwitów planktonu" - zauważa jeden z autorów badania, ekspert w dziedzinie badania atmosfery Daniel McCoy z University of Washington. - Latem stężenie kropelek wody w chmurach niemal podwaja się w stosunku do tego, co mielibyśmy przy martwym biologicznie oceanie".

Hipoteza na ten temat istniała od pewnego czasu, brakowało jednak dowodów - zauważa Robert Wood z UW.(PAP)

zan/ krf/

Copyright © Fundacja PAP 2019