Nad Syberią utworzyło się więcej cząstek aerozolu, niż sądzono

Niedawne badania wykazały, że wbrew wcześniejszym przypuszczeniom wiosną na dużych obszarach tajgi zachodniosyberyjskiej powstają duże ilości cząstek aerozolu. Wyniki te wskazują, że rosnące temperatury mogą znacząco wpłynąć na klimat ze względu na to zjawisko.

Cząsteczki aerozolu znacząco przyczyniają się do procesu chłodzenia Ziemi. Może wpływać na ilość światła słonecznego docierającego do powierzchni Ziemi bezpośrednio lub pośrednio, pomagając w tworzeniu chmur. Cząsteczki te pochodzą z różnych cząsteczek gazowych i można je znaleźć na całej planecie.

Aby zrozumieć warunki, w jakich tworzą się te cząstki, badacze przeprowadzają pomiary w różnych środowiskach na całym świecie. Przykładowo fińska flagowa stacja SMEAR II od 25 lat prowadzi pomiary w lesie borealnym.

Jednakże las borealny to bardzo duży region i nie zbadano znacznej części jego udziału w tworzeniu aerozoli, szczególnie w jego części syberyjskiej i kanadyjskiej.

Poprzednie badania wykazały, że na Syberii tworzenie się cząstek jest rzadkością. Jednak niedawne badanie przeprowadzone na Uniwersytecie w Helsinkach wykazało, że powstawanie cząstek na Syberii było częste i związane z warunkami temperaturowymi. Wyniki badania opublikowano w czasopiśmie Listy z badań środowiskowych.

„Nasze wyniki wskazują, że wbrew temu, co wcześniej zakładano, wiosną nad dużymi obszarami tajgi w zachodniej Syberii mogą tworzyć się duże ilości cząstek aerozolu” – powiedziały Olga Garmash i Ekaterina Ezova z Instytutu Badań Atmosfery i Systemów Ziemskich Uniwersytetu im. Kalifornia, Kalifornia. Uniwersytet w Helsinkach.

Naukowcy odkryli również, że w warunkach fal upałów lub w ciepłym klimacie tworzy się więcej aerozoli, co z kolei może mieć wpływ na klimat nawilżający i chłodzący.

Idealne warunki stworzone przez upał

W 2020 r. badacze przeprowadzili długoterminową kampanię pomiarową z wykorzystaniem szeregu nowoczesnych narzędzi. Ich początkowym celem było ustalenie, dlaczego cząstki powstają tak rzadko na Syberii.

„Zdarzenia związane z powstawaniem cząstek następowały jedno po drugim, zwłaszcza w marcu, i były znacznie silniejsze niż te, które miały miejsce w fińskiej stacji SMEAR II” – mówi Olga Jarmash, badaczka ze stopniem doktora.

W 2020 roku Syberię nawiedziła fala upałów, która trwała pół roku. Korzystając z interdyscyplinarnej analizy chemii atmosfery, fizyki i meteorologii, naukowcy odkryli, że emisje z lasów, zanieczyszczenia i fala upałów stworzyły idealne warunki do powstawania aerozolu. Powtarzające się powstawanie nowych cząstek w tym roku było prawdopodobnie wyjątkiem.

„Jednak wraz ze wzrostem temperatur w zachodniej Syberii te same temperatury, które były podczas fali upałów w 2020 r., staną się powszechne w przyszłości. To częste powstawanie nowych cząstek może stać się normalne. Jakie będą konsekwencje klimatyczne? „To pozostaje ważną otwartą kwestią”.

Ma na celu informowanie o podejmowaniu decyzji

Po raz pierwszy na Syberii przeprowadzono tak kompleksowe pomiary skupiające się na cząsteczkach aerozolu. Naukowcy odkryli także różnice w procesach atmosferycznych pomiędzy lasami borealnymi syberyjskim i fennoskandyjskim.

„Ponieważ las borealny jest największym biomem na lądzie, potrzebujemy więcej pomiarów w innych miejscach, aby zrozumieć interakcje i sprzężenia zwrotne między lasem a atmosferą w ocieplającym się klimacie” – mówi Jarmash.

„Nasza przyszła praca będzie korzystna ze współpracy z osobami zajmującymi się modelowaniem: jeśli model odtworzy zaobserwowane powstawanie aerozolu, można go wykorzystać do oszacowania wpływu wzmożonego tworzenia się aerozolu na chmury i opady. Potencjalnym zastosowaniem naszych wyników jest opracowanie i przetestowanie modeli, zwłaszcza modele globalnego systemu Ziemi” – mówi Ezova., które służą do kierowania procesem decyzyjnym.

Odniesienie: „Fala upałów ujawnia potencjał wzmożonego tworzenia aerozoli w syberyjskich lasach borealnych” Olga Garmash, Ekaterina Izova, Mikhail Arshinov, Boris Belan, Anastasia Lambellahti, Denis Davydov, Meri Ratti, Diego Aliaga, Rima Baalbaki, Tommy Chan, Federico Bianchi, Philly – Matti Kerminen, Tuukka Pitaga i Marko Kolmala, 9 stycznia 2024 r., Listy z badań środowiskowych.
doi: 10.1088/1748-9326/ad10d5