Fitoplankton i chmury – nieoczywisty sojusz świetlny
Gdy promienie słoneczne po odbyciu trwającej osiem minut podróży i dotarciu do Ziemi napotkają białe powierzchnie, na przykład chmury, odbijają się od nich i powracają w kosmos. Im bielsza i jaśniejsza jest chmura, tym skuteczniej odbija światło słoneczne – i tym efektywniej schładza planetę. Autorzy badań opisanych w „Atmospheric Chemistry and Physics” analizują mniej znany, ale ważny czynnik uczestniczący w tym procesie: to fitoplankton, który odgrywa ważną rolę w rozjaśnianiu chmur.
Korzystając z pomocy satelitów badacze przez pięć lat obserwowali rozległe akweny Oceanu Południowego. Odkryli, że chmury powstające na południe od 60° szerokości geograficznej południowej, czyli w Antarktyce, są zwykle wyraźnie jaśniejsze od chmur formujących się na północ od tego równoleżnika. Powód? Mikroskopijny fitoplankton oceaniczny, uważa główny autor badań Gerald Mace, fizyk atmosfery z University of Utah.
Antarktyka jest „bardzo produktywnym regionem świata”, gdzie maleńkie stworzenia, takie jak fitoplankton, rozmnażają się znacznie intensywniej niż w innych wodach oceanicznych. Ubocznym produktem procesów przemiany materii tych organizmów jest siarczek dimetylu, który unosi się i reaguje z gazami atmosferycznymi, formując maleńkie drobiny aerozoli – i finalnie chmury.
Para wodna, aby w atmosferze zmienić się w kropelkę chmury, potrzebuje jądra kondensacji – mówi biogeochemik Meinrat Andreae z Max-Planck-Institut für Chemie, jeden z pierwszych badaczy, którzy zwrócili uwagę na zdolność fitoplanktonu do rozjaśniania chmur (nie był uczestnikiem tych badań). Na południe od równoleżnika 60°S bujnie rozmnażający się fitoplankton wytwarza mnóstwo siarczku dimetylu, dzięki czemu powstające tam chmury składają się z olbrzymiej ilości maleńkich kropelek wody.
Na obszarach położonych dalej na północ jąder kondensacji jest o wiele mniej. „Głównie są to drobiny soli morskich wyrzucanych w powietrze przez falujące morze” – wyjaśnia współautorka badań Sally Benson, fizyk atmosfery z University of Utah. W rezultacie takie chmury składają się z mniejszej liczby kropel, za to większych. Powierzchnia takich chmur jest mniejsza niż chmur zbudowanych z małych kropel – przez co te pierwsze odbijają mniej światła słonecznego niż te drugie.
Dzięki satelitom, na podstawie pomiarów ilości chlorofilu w wodzie morskiej, wykryto, że szczyt zakwitów fitoplanktonu przypada na antarktyczne lato. Niedługo potem następuje maksimum jasności chmur. Mace zauważa, że zjawisko to obserwuje się na całym globie, jednakże na Oceanie Południowym efekt jest najsilniejszy z dwóch powodów: olbrzymiej produkcji fitoplanktonu oraz wciąż niewielkiego wpływu człowieka na tamtejsze środowisko.
Choć o tym, że fitoplankton może mieć spory wpływ na chmury, od pewnego czasu wiadomo, to – jak zauważa Andreae – obecnym modelom klimatycznym wciąż brakuje danych umożliwiających pełne uwzględnienie tego zjawiska. Podkreśla, że dzięki dużemu rozmachowi obecnych badań prowadzonych przez pięć lat udało się dokładniej opisać niektóre zależności, na przykład pomiędzy jasnością chmur a szerokością geograficzną. „Dzięki takim badaniom możemy w modelach użyć danych lepszej jakości” – podkreśla.
To jest pierwsza wzmianka na ten temat. Jeśli z niej korzystasz, powołaj się na źródło, czyli na www.projektpulsar.pl. Dziękujemy.