Обнаружение деревьев мешает климатическим расчетам

Каждый год с сентября по декабрь Лубна Дада создает облака. Дада, ученый-атмосферник, собирается с десятками коллег, чтобы провести эксперименты в камере из нержавеющей стали емкостью 7000 галлонов в ЦЕРНе в Швейцарии. «Это похоже на научный лагерь», — говорит Дада, который изучает, как естественные выбросы взаимодействуют с озоном, образуя аэрозоли, влияющие на климат.

Облака являются крупнейшим источником подозрение В прогнозах климата. В зависимости от местоположения это может быть облачность. Отражать солнечный свет суши и океанов, которые будут поглощать его тепло, что является редкой особенностью в теплеющем мире. Но его также можно отозвать ловушка Жара надо льдами в Арктике и Антарктиде. Ученые хотят узнать больше о том, что вызывает образование облаков и является ли этот эффект охлаждением или нагреванием. Больше всего, говорит Дада, «мы хотим знать, как мы, люди, изменили облака».

В небе частицы аэрозоля притягивают водяной пар или лед. Когда маленькие влажные шарики становятся достаточно большими, они становятся… Семена облаков. Половина облачного покрова Земли состоит из песка, соли, сажи, дыма и пыли. Другая половина образуется вокруг паров, выделяемых живыми организмами или машинами, например Диоксид серы, образующийся при сжигании ископаемого топлива..

В ЦЕРНе ученые повторяют этот процесс, нагнетая в стальную камеру пары, представляющие определенную среду. (Это называется камерой Вильсона, в честь космических капель, выходящих наружу.) Например, она может имитировать газы, находящиеся над городами. Но Дада, который обычно работает в Институте Пауля Шеррера в Швейцарии, отправился в Европейскую организацию ядерных исследований (ЦЕРН), чтобы заглянуть в прошлое. Ее команда ученых со всего мира хотела воссоздать воздух над лесами, потому что «чистая» атмосфера соответствует тому, каким было образование облаков до индустриализации. «Нам нужно это сравнение со временем, когда не было антропогенных выбросов, чтобы мы могли исправить наши климатические модели», — говорит она.

В опубликованной статье Этот месяц В Science Advances команда Дада создала новый мощный фактор формирования облаков: тип химического вещества, выделяемого деревьями. Деревья излучают Природные летучие вещества Такие как изопрен и монотерпены, которые могут вызвать искрение. Образование облаков Химические реакции. Новая работа Дада сосредоточена на забытом классе менее распространенных летучих веществ, называемых сесквитерпенами, которые имеют древесный, землистый, кислый или пряный запах, в зависимости от молекулы и типа растения или микроба, их испускающих.

Команда показывает, что сесквитерпены более эффективны, чем ожидалось, при засеивании облаков. Соотношение сесквитерпенов и других летучих веществ составляет всего 1 к 50. удвоено Образование облаков.

Роль, которую деревья играют в засеивании облаков, важна, поскольку она позволяет предположить, как могло бы выглядеть небо над некоторыми областями, если бы правительства могли ограничить выбросы серы. В мире с меньшим загрязнением растения и деревья станут доминирующим фактором образования облаков, что станет отголоском досовременного мира.

Это исследование может помочь улучшить оценки того, какой была атмосфера до индустриализации. Возможно, мы недооценили количество аэрозолей в мире, упустив из виду большую часть тех, которые исходят от деревьев. Если это так, климатические модели необходимо будет переоснастить.

«Образование новых частиц сейчас является очень горячей темой», — говорит Пакита Зуйдема, ученый-атмосферник из Университета Майами, который не участвовал в исследовании. «Мы начинаем все больше и больше понимать, что не знаем точно, как выглядит чистая погода».

В то время как антропогенные выбросы доминируют в формировании облаков в населенных районах, летучие вещества растений преобладают на нетронутых землях в других местах. Лабораторные инструменты в последнее время стали достаточно чувствительными, чтобы понять, какие из них вносят наибольший вклад.

Многие открытия сесквитерпенов произошли сравнительно недавно. В 2010, Их обнаружили исследователи Рядом с лесной подстилкой Амазонки. Высоко в пологе сесквитерпены было трудно отследить. Это говорит о том, что озон превращал сесквитерпены в аэрозоли, питающие облака. Дадаизм сообщил о подобной системе в Финские леса и торфяники в прошлом году. «Мы видим все больше и больше, потому что наши инструменты теперь намного лучше», — говорит она. «Они не только на Амазонке».