Et team av atmosfæriske kjemikere har kommet nærmere det som anses som den "hellige gral" av klimaendringsvitenskap: de første direkte påvisningene av biologiske partikler i isskyer. Ice in Clouds Experiment - Layer Clouds (ICE-L) team monterte et massespektrometer på et C-130-fly og foretok en serie med høyhastighetsflyging gjennom en type sky kjent som en bølgensky. Analyse av iskrystallene avslørte at partiklene som startet deres vekst, nesten besto av enten støv eller biologisk materiale som bakterier, soppsporer og plantemateriale. Selv om det lenge har vært kjent at mikroorganismer blir luftbårne og reiser store avstander, er denne studien den første som gir direkte data om hvordan de jobber for å påvirke sky dannelse.
Teamet, ledet av Kimberly Prather og Kerri Pratt fra University of California i San Diego, Scripps Institution of Oceanography, utførte målinger på stedet av molekylkrystallrester og fant ut at halvparten var mineralstøv og omtrent en tredjedel var sammensatt av uorganiske ioner blandet med nitrogen, fosfor og karbon - signaturelementene til biologisk materiale.
Analysenes hastighet sekund for sekund gjorde det mulig for forskerne å gjøre distinksjoner mellom vanndråper og ispartikler. Iskjerner er sjeldnere enn dråpekjerner.
Teamet demonstrerte at både støv og biologisk materiale faktisk danner kjernen i disse ispartiklene, noe som tidligere bare kunne simuleres i laboratorieeksperimenter.
"Dette har virkelig vært en slags hellig grålemåling for oss," sa Prather.
- Å forstå hvilke partikler som danner iskjerner, og som har ekstremt lave konsentrasjoner og i seg selv er vanskelig å måle, betyr at du kan begynne å forstå prosesser som resulterer i nedbør. All ny informasjon du kan få er kritisk. ”
Funnene tyder på at de biologiske partiklene som blir feid opp i støvstormer er med på å indusere dannelse av skyis, og at deres opprinnelsesregion gjør en forskjell. Bevis antyder i økende grad at for eksempel støv fraktet fra Asia kan påvirke nedbør i Nord-Amerika.
Forskere håper å bruke ICE-L-dataene til å utforme fremtidige studier som er tidsbestemt til hendelser når slike partikler kan spille en større rolle i å utløse regn eller snøfall.
"Hvis vi forstår kildene til partiklene som kjerner seg, og deres relative overflod, kan vi bestemme deres innvirkning på klima," sa Pratt, hovedforfatter av papiret.
Effektene av bittesmå luftbårne partikler kalt aerosoler på sky dannelse har vært noen av de vanskeligste sidene av vær og klima for forskere å forstå.
I klimaendringsvitenskap, som henter mange av sine anslag fra datasimuleringer av klimafenomener, representerer samspillet mellom aerosoler og skyer det forskere anser som den største usikkerheten i modellering av spådommer for fremtiden.
"Ved å ta prøver av skyer i sanntid fra et fly, kunne disse etterforskerne få informasjon om ispartikler i skyer på et enestående detaljnivå," sa Anne-Marie Schmoltner fra NSFs divisjon for atmosfæriske vitenskaper, som finansierte forskningen.
Kilde: EurekAlert
