Η υπερθέρμανση του πλανήτη εντείνεται από την κατακράτηση θερμότητας που ασκείται από το αέρια θερμοκηπίου, που δρουν όταν η ηλιακή ακτινοβολία χτυπά την επιφάνεια της Γης. Αυτή η ηλιακή ακτινοβολία προκαλεί αύξηση των παγκόσμιων θερμοκρασιών και η επίδρασή της μεγεθύνεται σε καθαρές μέρες.
Μια πρόσφατη μελέτη, που πραγματοποιήθηκε από επιστήμονες από το Ινστιτούτο Θαλάσσιων Επιστημών του CSIC, διερευνά τις συνέπειες της απόψυξη στο σχηματισμό νεφών. Ποια είναι όμως η σχέση μεταξύ αυτών των φαινομένων;
Απόψυξη του Ανταρκτικού Ωκεανού
Σύμφωνα με τους ερευνητές της μελέτης, όταν ο πάγος λιώνει λόγω των υψηλών θερμοκρασιών, απελευθερώνεται ατμοσφαιρικό άζωτο. Αυτό το ατμοσφαιρικό άζωτο είναι ένας σημαντικός πρόδρομος για το σχηματισμό νεφών. Επιπλέον, η μελέτη εντόπισε σωματίδια που προέρχονται από μικροσκοπική ζωή που κατοικεί στον θαλάσσιο πάγο και στα γύρω νερά.
Όπως είναι γνωστό, Το λιώσιμο των πολικών πάγων επιταχύνεται λόγω της υπερθέρμανσης του πλανήτη και της κλιματικής αλλαγής.. Αυτό το φαινόμενο όχι μόνο συμβάλλει στην άνοδο της στάθμης της θάλασσας, αλλά μπορεί επίσης να προωθήσει την εκπομπή ουσιών που βοηθούν στο σχηματισμό νεφών, κάτι που έχει αναλυθεί σε βάθος στο πλαίσιο της τήξη του Larsen C και η Παγετώνας Totten. Αυτή η μεταβλητή έχει αγνοηθεί σε πολλές προηγούμενες μελέτες για το πολικό κλίμα.
Για να κατανοήσουμε πλήρως τις επιπτώσεις αυτού του φαινομένου, είναι απαραίτητη μια διεξοδική ανάλυση των αλληλεπιδράσεων μεταξύ του ωκεανού, του πάγου, της ατμόσφαιρας και των ζωντανών οργανισμών. Αυτό το περίπλοκο κλιματικό σύστημα εξαρτάται από λεπτές ισορροπίες και συχνά ασταθής.
Τα στοιχεία δείχνουν ότι ενώ το λιώσιμο του χιονιού μπορεί να έχει δυσμενείς επιπτώσεις στο περιβάλλον, θα μπορούσε επίσης να είναι ένας θετικός παράγοντας. Με βελτιωμένο σχηματισμό νεφών, η ηλιακή ακτινοβολία που φθάνει στην επιφάνεια της Γης θα μπορούσε να μειωθεί, συμβάλλοντας στη συγκράτηση των παγκόσμιων θερμοκρασιών. Εκτός, Η αύξηση των βροχοπτώσεων θα μπορούσε να μετριάσει την ξηρασία σε πολλές περιοχές του κόσμου και προάγουν την ανάπτυξη της βλάστησης, που είναι ένας παράγοντας που πρέπει να λαμβάνεται υπόψη στο πλαίσιο της την αλλαγή του κλίματος. Αυτή η βλάστηση επηρεάζει επίσης το σχηματισμό νέων νεφών, δημιουργώντας έναν κύκλο που μπορεί να συμβάλει σε ένα πιο ισορροπημένο κλίμα.
Η μελέτη PI-ICE 2019
Μια νέα μελέτη, που δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Φύση Γεωεπιστήμη, με επικεφαλής το Ινστιτούτο Θαλάσσιων Επιστημών του CSIC και το Πανεπιστήμιο του Μπέρμιγχαμ, ανακάλυψε ότι η τήξη της Ανταρκτικής ενισχύει τον σχηματισμό σπρέι αεροζόλ στην ατμόσφαιρα, που με τη σειρά του ευνοεί το σχηματισμό νεφών το καλοκαίρι. Αυτό το φαινόμενο είναι κρίσιμο, καθώς τα σύννεφα παίζουν ζωτικό ρόλο στη ρύθμιση της θερμοκρασίας του πλανήτη αντανακλώντας και φιλτράροντας την ηλιακή ακτινοβολία. Χωρίς την παρουσία αυτών των νεφών, το παγκόσμιο κλίμα θα ήταν δραματικά θερμότερο. Η διαδικασία σχηματισμού νεφών είναι πολύπλοκη και επηρεάζεται από διάφορες μεταβλητές, συμπεριλαμβανομένης της σύνθεσης των αερολυμάτων στην ατμόσφαιρα.
Ωστόσο, παρά τη σημασία αυτής της δυναμικής στη ρύθμιση του κλίματος, ο ακριβής μηχανισμός σχηματισμού νεφών δεν είναι καλά κατανοητός, περιορίζοντας την ακρίβεια των μελλοντικών κλιματικών προβολών.
Για την ανάπτυξη αυτής της εργασίας, η ερευνητική ομάδα χρησιμοποίησε δεδομένα που συλλέχθηκαν κατά τη διάρκεια της εκστρατείας PI-ICE 2019 στην Ανταρκτική, η οποία διήρκεσε περισσότερο από τρεις μήνες και ηγήθηκε του ερευνητή της ICM Manuel Dall'Osto. Αυτή η εκστρατεία ανέλυσε τα σωματίδια που αιωρούνται στον αέρα στην περιοχή γύρω από τη χερσόνησο της Ανταρκτικής, κάτι που είναι απαραίτητο για την κατανόηση του ιστορικό λιώσιμο των πάγων και πώς το λιώσιμο του Ανταρκτικού Ωκεανού επηρεάζει το σχηματισμό νεφών.
Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι όταν οι μάζες αέρα προέρχονται από το περιθώριο του θαλάσσιου πάγου, τα επεισόδια σχηματισμού αερολυμάτων είναι σημαντικά πιο συχνά. Αυτό συμβαίνει επειδή αυτές οι μάζες αέρα περιέχουν υψηλές συγκεντρώσεις από θειικό οξύ y αμίνες, βιολογικές ενώσεις που αλληλεπιδρούν για να μετατραπούν από αέρια σε σωματίδια. Αυτό το εύρημα είναι σημαντικό γιατί, αν και ο ρόλος του θειικού οξέος στο σχηματισμό αερολύματος ήταν ήδη γνωστός, Αυτή η μελέτη επιβεβαιώνει τον ουσιαστικό ρόλο των αμινών, τα οποία παράγονται από την αποικοδόμηση της οργανικής ύλης που υπάρχει στους μικροοργανισμούς που κατοικούν στον θαλάσσιο πάγο.
Η συνάφεια του οργανικού αζώτου
«Γνωρίζαμε τη σημασία του οργανικού αζώτου για το σχηματισμό αερολυμάτων και νεφών σε χερσαία περιβάλλοντα, αλλά κατά τη διάρκεια της αποστολής PI-ICE του 2019, μπορέσαμε να δείξουμε τη σημασία του στην Ανταρκτική», λέει ο Dall'Osto. Αυτή η ανακάλυψη όχι μόνο υπογραμμίζει την επίδραση των μικροοργανισμών του θαλάσσιου πάγου στο σχηματισμό νεφών, αλλά απαιτεί επίσης μια αναθεώρηση των υφιστάμενων κλιματικών μοντέλων που υποτιμούν την επίδραση της θαλάσσιας ζωής στη ρύθμιση του κλίματος.
Η μελέτη έδειξε ότι η αυξανόμενη τήξη του στρώματος πάγου της Ανταρκτικής κατά τη διάρκεια των καλοκαιριών, λόγω της υπερθέρμανσης του πλανήτη, θα μπορούσε να αυξήσει την απελευθέρωση αεροζόλ και ουσιών που σχηματίζουν σύννεφα. Αυτό το φαινόμενο παρατηρήθηκε σε μια άλλη μελέτη που διεξήχθη στην Αρκτική, η οποία υπογραμμίζει την ανάγκη για μια ολιστική ματιά στις αλληλεπιδράσεις μεταξύ ωκεανού, πάγου, ατμόσφαιρας και ζωής, ειδικά στο ευρύτερο πλαίσιο της παγκόσμια κλιματική αλλαγή.
Η ερευνητική ομάδα σχεδιάζει να πραγματοποιήσει μια νέα επιστημονική αποστολή το 2023 για να εξερευνήσει περαιτέρω αυτόν τον πολύπλοκο μηχανισμό του κλίματος και να κατανοήσει καλύτερα τις αλληλεπιδράσεις μεταξύ των διαφορετικών στοιχείων του κλιματικού συστήματος.
Συνέπειες για το μέλλον
Η Ανταρκτική αυτή τη στιγμή βιώνει α δραστική κλιματική αλλαγή, που είναι δύσκολο να προβλεφθεί. Μέρος αυτής της πρόκλησης προέρχεται από την έλλειψη κατανόησης του τρόπου με τον οποίο οι αλλαγές του οικοσυστήματος θα επηρεάσουν το σχηματισμό αερολυμάτων και νεφών. Τα τρέχοντα κλιματικά μοντέλα τείνουν να υποτιμούν τη νέφωση πάνω από τον Νότιο Ωκεανό και επομένως υπερεκτιμούν την ποσότητα της ηλιακής ακτινοβολίας που φτάνει σε αυτά τα κρύα νερά, κάτι που είναι κρίσιμο για την κατανόηση της επίδρασης του λιώσιμου πάγου.
Ως εκ τούτου, η δημοσίευση έρευνας όπως αυτή είναι απαραίτητη για τη βελτίωση των μελλοντικών κλιματικών προβολών. Καθώς η κλιματική αλλαγή συνεχίζει να προοδεύει, είναι ζωτικής σημασίας να αναπτυχθεί μια βαθύτερη κατανόηση των φυσικών διεργασιών που επηρεάζουν το παγκόσμιο κλίμα, συμπεριλαμβανομένων των αλληλεπιδράσεών τους με λιώσιμο της Ανταρκτικής.
Οι διάφορες μελέτες που πραγματοποιήθηκαν για το θέμα έχουν τονίσει την ανάγκη για διεθνή συνεργασία στην έρευνα για την κλιματική αλλαγή, καθώς και τη σημασία της επένδυσης σε επιστημονικές εκστρατείες που επιτρέπουν την καλύτερη κατανόηση αυτών των περίπλοκων φαινομένων, όπως αυτά που μελετώνται στο πλαίσιο της η αύξηση των νεφών στην Αρκτική.
Η εκστρατεία PI-ICE, για παράδειγμα, χρηματοδοτήθηκε από τον Ισπανικό Εθνικό Οργανισμό Ερευνών (AEI) και το Ευρωπαϊκό Ταμείο Περιφερειακής Ανάπτυξης (ΕΤΠΑ) και έχει συμμετάσχει ποικίλη ομάδα ερευνητικών ιδρυμάτων και πανεπιστημίων, αντικατοπτρίζοντας την παγκόσμια δέσμευση για κατανόηση και αντιμετώπιση της κλιματικής αλλαγής.
Το λιώσιμο του Νότιου Ωκεανού όχι μόνο συμβάλλει στην απώλεια πάγου, αλλά μπορεί επίσης να επηρεάσει σημαντικά τον σχηματισμό νεφών, ένα φαινόμενο που θα μπορούσε να έχει θετικές και αρνητικές επιπτώσεις στο παγκόσμιο κλίμα. Είναι σημαντικό να συνεχίσουμε να διερευνούμε αυτές τις δυναμικές για να προβλέψουμε καλύτερα το μέλλον του πλανήτη μας.
