Skip to main content

Article Category

Article available in the folowing languages:

Zrozumieć, w jaki sposób aerozole organiczne są produkowane na powierzchni oceanu

Naukowcy zbadali procesy chemiczne, w wyniku których powstają organiczne aerozole mające nieznany bliżej wpływ na atmosferę i klimat.

Zmiana klimatu i środowisko

Według piątego sprawozdania oceniającego Międzyrządowego Zespołu ds. Zmian Klimatu (IPCC) aerozole i chmury stanowią jedną z największych niewiadomych, jeśli chodzi o system atmosferyczny i klimatyczny. W skali globalnej aerozole atmosferyczne, czyli ciekłe lub stałe cząsteczki zawieszone w atmosferze, mają duży wpływ na to, jak Ziemia absorbuje i odbija energię cieplną ze Słońca. Obserwujemy wysokie stężenie aerozoli soli morskich, które mają znaczący wpływ na klimat i jakość powietrza. Istnieją jednak poważne luki w wiedzy na temat materii organicznej obecnej w cząsteczkach aerozoli w organicznej mikrowarstwie na powierzchni oceanu. Aerozole te stanowią ogniwo łączące biogeochemię oceanu z powstawaniem aerozoli, które z kolei wpływają na klimat. W ramach finansowanego przez UE projektu MARSU przeprowadzono specjalistyczne eksperymenty w Republice Zielonego Przylądka, Maroku i wschodnich Chinach w celu określenia składu organicznego cząstek aerozolu. Zespół postawił sobie za cel zbadanie ewolucji tych cząsteczek aerozolu w morskiej warstwie granicznej oraz uzyskanie pełniejszego obrazu wpływu aerozoli soli morskich na klimat. Prace w ramach projektu zrealizowano dzięki wsparciu z działania „Maria Skłodowska-Curie”. „Uczestnicy projektu MARSU stanowią interdyscyplinarny zespół złożony z chemików, fizyków i chemików analitycznych”, mówi koordynator projektu Wahid Mellouki. „Konsorcjum skupia naukowców zajmujących się badaniami laboratoryjnymi, badaniami w komorach symulujących atmosferę, pobieraniem próbek w terenie i ich analizą, rozwojem metod analitycznych i badaniami dotyczącymi modelowania”.

Znaczenie reakcji abiotycznych

Naukowcy z MARSU badali sposoby produkcji lotnych związków organicznych inne niż poprzez procesy biologiczne (tzn. abiotyczne). Ustalili, że reakcje chemiczne uruchamiane przez słońce na granicy między powietrzem i wodą powodują powstawanie oparów organicznych, które intensyfikują tworzenie się cząstek aerozolu w atmosferze. Odkrycie to jest o tyle istotne, że dotychczasowe modele uwzględniały jedynie procesy biologiczne tworzenia aerozoli, a pomijały procesy abiotyczne. Uczestnicy projektu dowiedli, że te reakcje chemiczne aktywowane przez słońce na powierzchni oceanu są głównym źródłem lotnych związków organicznych w skali globalnej. Z ich badań wynika, że w procesach tym może powstawać potencjalnie ponad 60 % tych aerozoli organicznych, nie ustępują więc organizmom morskim pod względem wytwarzanych ilości.

Określenie mechanizmów napędzających produkcję aerozoli

Zespół badał zależności między aerozolami organicznymi produkowanymi na powierzchni oceanu a mechanizmami ich wpływu na chmury i troposferę, czyli obszar atmosfery ziemskiej, w którym zachodzą zjawiska pogodowe. Uczeni stwierdzili, że cząstki te występują w dużym stężeniu w wodzie zawartej w chmurach, jednak potrzebne są lepsze modele, ponieważ biologia morska sama nie może odpowiadać za wysoką koncentrację tej materii organicznej.

Pionierskie pomiary terenowe w Afryce Północnej

Naukowcy stworzyli nowe stanowisko obserwacyjne, które pozwoliło na zmierzenie, jak silnie emisje ze źródeł miejskich, pustynnych, morskich i lądowych wpływa na zawartość cząstek stałych i organicznych w atmosferze. „Dzięki nowemu miejscu obserwacji w górach Atlas mogliśmy poznać czynniki wpływające na skład atmosfery w wysoko położonym, odległym regionie północnej Afryki, który do tej pory nie był objęty pomiarami terenowymi”, mówi Mellouki. Naukowcy planują kontynuację badań na kolejnych stanowiskach w różnych regionach Afryki.

Słowa kluczowe

MARSU, klimat, aerozol organiczny, powierzchnia oceanu, morze, VOC, IPCC, lotne związki organiczne

Znajdź inne artykuły w tej samej dziedzinie zastosowania