Archeologowie powietrza wyizolowali "czyste" cząstki aerozolowe
Inżynierowie środowiska, których prace są finansowane ze środków unijnych, wyizolowali cząstki aerozolowe w niemal idealnym stanie sprzed ery przemysłowej w oddalonym dorzeczu Amazonki w Brazylii. Twierdzą, że odkrycia pomogą nam poznać proces tworzenia się chmur, różnice chemiczne między środowiskami naturalnymi a zanieczyszczonymi oraz zmiany klimatu na skalę regionalną i globalną. Wyniki badań opublikowane w czasopiśmie Science stanowią dorobek projektu EUCAARI (Europejski, zintegrowany projekt nt. chmur aerozolu w interakcji pomiędzy klimatem a jakością powietrza), który otrzymał 10 mln EUR z tematu "Zrównoważony rozwój, zmiany globalne i ekosystemy" Szóstego Programu Ramowego (6PR) UE. Powietrze nad lasami deszczowymi Amazonii jest niemal najczystsze na Ziemi, co umożliwiło zespołowi pomiar cząstek emitowanych lub formowanych w ramach ekosystemu lasów deszczowych, które są stosunkowo wolne od wpływów antropogenicznych czy działalności człowieka. Inżynierowie środowiska czy też inaczej "archeologowie powietrza" mają nadzieję, że badania pogłębią wiedzę na temat powstawania chmur, które mają wpływ na poziom opadów atmosferycznych oraz możliwość prowadzenia upraw i hodowania roślin, jak również na zmiany klimatu. "Zasadniczo mieliśmy dwa dni ruchu czystego powietrza na przestrzeni 1.600 kilometrów zanim powietrze dopłynęło do naszego stanowiska pomiarowego" - mówi naczelny autor Scot Martin, profesor tytularny Gordon McKay chemii środowiska na Wydziale Inżynierii i Nauk Stosowanych Uniwersytetu Harvarda (SEAS) w USA. Profesor Martin wyjaśnia, że "przeprowadzając próbkowanie z 40-metrowej wieży i stosując szereg technik naukowcy wykryli i zobrazowali cząstki atmosferyczne" oraz odkryli, że "cząstki reżimu submikroskopowego najistotniejsze dla klimatu mogą pochodzić z utleniania atmosferycznego emisji roślin, czy też tak zwanych wtórnych, organicznych kropelek aerozolowych". Opisał to jako "rodzaj płynnej cząstki organicznej" i oświadczył, że po raz pierwszy komukolwiek udało się zobrazować te cząstki w izolacji, "ponieważ na półkuli północnej i w innych regionach pozostających pod wpływem działalności człowieka, zebrana cząstka jest w nieładzie i jest wypełniona sadzą, azotanami i innymi zanieczyszczeniami". W nieskazitelnym dorzeczu Amazonki naukowcy byli w stanie wykryć stężenia cząstek aerozolowych w liczbie zaledwie kilkuset na centymetr sześcienny (cm3) - w wysoko uprzemysłowionych miastach stężenia cząstek wynoszą dziesiątki tysięcy na cm3, co uniemożliwia klimatologom pomiar jakiejkolwiek zmiany netto, kiedy pojawiają się dodatkowe cząstki pochodzenia naturalnego lub sztucznego. A możliwość zmierzenia takich zmian przez naukowców ma zasadnicze znaczenie - podkreśla profesor Martin. "Te cząstki wpływają na powstawanie chmur, a powstawanie chmur wpływa na opady atmosferyczne, które wpływają na rośliny" - zauważa. "To jest to, co nazywamy wielkim reaktorem tropikalnym. Wszystko jest powiązane, a dzięki naszym badaniom udało się nam w końcu zyskać realne pojęcie o naturalnych interakcjach aerozol-chmura." Naczelny współautor Ulrich Pöschl, naukowiec z Instytutu Chemii im. Maxa Plancka w Niemczech, powiedział: "Nowe informacje i dane pomagają nam i naszym kolegom zrozumieć i określić ilościowo współzależność cykliczności aerozoli i wody w nienaruszonym systemie klimatycznym." Dodaje, że "gruntowna znajomość nienaruszonego systemu klimatycznego stanowi warunek wstępny wiarygodnego modelowania i przewidywań perturbacji antropogenicznych i ich wpływu na zmiany globalne". Zważywszy na okres rozwoju, jaki przechodzi dorzecze Amazonki, współautor Paulo Artaxo, profesor fizyki na Uniwersytecie w São Paulo w Brazylii, podkreśla, że naukowcy będą mieć teraz okazję do obserwowania wpływu działalności człowieka na atmosferę w czasie rzeczywistym. "W Brazylii dysponujemy teraz nawet solidniejszymi podstawami naukowymi, aby wspierać zrównoważony rozwój w regionie Amazonki" - zauważa. "Wybiegając w przyszłość mamy nadzieję wyjaśnić mechanizmy interakcji pomiędzy roślinnością a atmosferą i objaśnić główne, naturalne sprzężenia zwrotne. Dzięki temu zyskamy sposób na precyzyjne monitorowanie zmiany atmosferycznej w świetle trwającego wylesiania."
Kraje
Brazylia, Niemcy, Stany Zjednoczone