Et team af atmosfæriske kemikere er nået nærmere det, der betragtes som den "hellige gral" af klimaændringsvidenskab: den første nogensinde direkte påvisning af biologiske partikler i isskyer. Ice in Clouds Experiment - Layer Clouds (ICE-L) team monterede et massespektrometer på et C-130-fly og lavede en række højhastighedsflyvninger gennem en type sky kendt som en bølgesky. Analyse af iskrystallerne afslørede, at partiklerne, der startede deres vækst, næsten udelukkende bestod af enten støv eller biologisk materiale såsom bakterier, svampesporer og plantemateriale. Selvom det længe har været kendt, at mikroorganismer bliver luftbårne og rejser store afstande, er denne undersøgelse den første til at give direkte data om, hvordan de arbejder for at påvirke skydannelse.
Holdet, ledet af Kimberly Prather og Kerri Pratt fra University of California i San Diego, Scripps Institution of Oceanography, udførte in-situ målinger af skyis-krystalrester og fandt, at halvdelen var mineralstøv, og ca. en tredjedel bestod af uorganisk ioner blandet med nitrogen, fosfor og kulstof - signaturelementerne i biologisk stof.
Analysenes hastighed sekund for sekund gjorde det muligt for forskerne at skelne mellem vanddråber og ispartikler. Iskerner er sjældnere end dråberkerner.
Holdet demonstrerede, at både støv og biologisk materiale faktisk danner kernerne i disse ispartikler, noget som tidligere kun kunne simuleres i laboratorieeksperimenter.
”Dette har virkelig været en slags hellig gralemåling for os,” sagde Prather.
”At forstå, hvilke partikler der danner iskerner, og som har ekstremt lave koncentrationer og i sig selv er vanskelige at måle, betyder at du kan begynde at forstå processer, der resulterer i nedbør. Enhver ny information, du kan få, er kritisk. ”
Resultaterne antyder, at de biologiske partikler, der bliver fejet op i støvstorme, hjælper med til at inducere dannelse af skyis, og at deres oprindelsesregion gør en forskel. Der tyder i stigende grad på, at støv, der transporteres fra Asien, kunne have indflydelse på nedbør i f.eks. Nordamerika.
Forskere håber at bruge ICE-L-dataene til at designe fremtidige undersøgelser, der er tidsbestemt til begivenheder, når sådanne partikler kan spille en større rolle i at udløse regn eller snefald.
”Hvis vi forstår kilderne til partiklerne, som nucleate skyer, og deres relative overflod, kan vi bestemme deres indflydelse på klima,” sagde Pratt, hovedforfatter af papiret.
Virkningerne af små luftbårne partikler kaldet aerosoler på skydannelse har været nogle af de mest vanskelige aspekter af vejr og klima for forskere at forstå.
I klimaændringsvidenskab, der stammer fra mange af sine fremskrivninger fra computersimuleringer af klimafænomener, repræsenterer samspillet mellem aerosoler og skyer det, som forskere betragter som den største usikkerhed i modellering af forudsigelser for fremtiden.
”Ved at prøve skyer i realtid fra et fly var disse efterforskere i stand til at få information om ispartikler i skyer på et hidtil uset detaljeringsniveau,” sagde Anne-Marie Schmoltner fra NSFs afdeling for atmosfæriske videnskaber, som finansierede forskningen.
Kilde: EurekAlert
