צוות כימאים אטמוספרי התקרב למה שנחשב ל"גביע הקדוש "של מדע שינויי האקלים: הגילויים הישירים הראשונים אי פעם של חלקיקים ביולוגיים בתוך ענני קרח. ניסוי קרח בעננים - צוות ענני שכבה (ICE-L) הרכיב ספקטרומטר המוני על מטוס C-130 ועשה סדרה של טיסות מהירות דרך סוג ענן המכונה ענן גלים. ניתוח גבישות הקרח העלה כי החלקיקים שהחלו את גידולם מורכבים כמעט כולו מאבק או מחומר ביולוגי כמו חיידקים, נבגי פטרייה וחומר צמחי. אמנם ידוע זה מכבר שמיקרו-אורגניזמים הופכים לאוויר ונוסעים למרחקים גדולים, אולם מחקר זה הוא הראשון שמביא נתונים ישירים כיצד הם פועלים כדי להשפיע על היווצרות הענן.
הצוות, בראשות קימברלי פרת'ר וקרי פראט מאוניברסיטת קליפורניה בסן דייגו, מכון סקריפס לאוקיאנוגרפיה, ביצע מדידות במקום של שאריות גביש קרח בענן וגילו כי מחציתן היו אבק מינרלי וכשליש מורכבים מאנאורגניים. יוני מעורבבים עם חנקן, זרחן ופחמן - יסודות החתימה של חומר ביולוגי.
המהירות השנייה לשנייה של הניתוח אפשרה לחוקרים לבצע הבחנות בין טיפות מים וחלקיקי קרח. גרעיני הקרח נדירים יותר מגרעיני טיפות.
הצוות הדגים כי גם אבק וגם חומר ביולוגי אכן יוצרים את הגרעינים של חלקיקי הקרח הללו, דבר שקודם לכן ניתן היה לדמות בניסויי מעבדה.
"זה באמת היה סוג של מדידת גביע קדושה עבורנו," אמר פרת'ר.
"הבנת אילו חלקיקים יוצרים גרעיני קרח, ואשר יש להם ריכוזים נמוכים במיוחד וקשה למדידה באופן משמעותי, פירושו שתוכל להתחיל להבין תהליכים שגורמים לשקעים. כל מידע חדש שתוכל לקבל הוא קריטי. "
הממצאים מראים כי החלקיקים הביולוגיים הנסחפים בסופות אבק עוזרים לגרום להיווצרות קרח עננים, וכי אזור מוצאם משנה את ההבדל. עדויות הולכות וגוברות כי אבק המועבר מאסיה עשוי להשפיע על המשקעים בצפון אמריקה, למשל.
חוקרים מקווים להשתמש בנתוני ICE-L כדי לתכנן מחקרים עתידיים המתוזמנים לאירועים בהם חלקיקים כאלה עשויים למלא תפקיד גדול יותר בהפעלת גשם או גשם.
"אם נבין את המקורות לחלקיקים שמגרעין עננים, ואת השפע היחסי שלהם, נוכל לקבוע את השפעתם על האקלים," אמר פראט, מחבר הראשי של העיתון.
השפעתם של חלקיקים זעירים הנישאים באוויר הנקראים אירוסולים על היווצרות העננים היו כמה מההיבטים הקשים ביותר במזג האוויר והאקלים של המדענים להבין.
במדע לשינויי אקלים, שמקורו רבות מהתחזיות שלו מהדמיות מחשב של תופעות אקלים, האינטראקציות בין אירוסולים לעננים מייצגות את מה שמדענים מחשיבים את חוסר הוודאות הגדול ביותר בתחזיות דוגמנות לעתיד.
"על ידי דגימת עננים בזמן אמת מכלי טיס, החוקרים הללו הצליחו לקבל מידע על חלקיקי קרח בעננים ברמת פירוט חסרת תקדים", אמרה אן-מארי שמולטנר מהמחלקה למדעי האטמוספירה של NSF, שמימנה את המחקר.
מקור: EurekAlert
