Antarktida, ten zamrzlý a odlehlý kout, kde je lidská přítomnost zřídka, skrývá přírodní procesy, které jsou stejně překvapivé jako málo známé. Jeden z nejpozoruhodnějších se týká tvorba mraků a nečekaná důležitost prvku, který zůstává bez povšimnutí: tučňáčí guano. Životní cyklus těchto ptáků je zásadní pochopit, jak se nad bílým kontinentem tvoří určité mraky a jak tento proces může ovlivnit globální klima.
Ačkoli jsou mraky obvykle považovány za výhradní produkt kondenzace vodní páry, nedávný vědecký výzkum upozornil na důležitost biologické procesy v antarktické atmosféře. Zejména mořští živočichové, a zejména tučňáci adélští, hrají klíčovou roli v atmosférickém cyklu v regionu.
Role guana při tvorbě antarktických mraků
Během léta na jihu sbíraly týmy výzkumníků vzorky vzduchu poblíž důležitých kolonií tučňáků poblíž základen, jako je Marambio na ostrově Seymour. Jejich analýza odhalila významný zvýšení koncentrace amoniaku Vítr pokaždé přinášel vzduch z oblastí obývaných těmito zvířaty.
Původ tohoto amoniaku je v tučňáčí guanoProtože se živí převážně krilem a malými rybami, jejich výkaly jsou obzvláště bohaté na dusík. Jakmile se toto guano usadí na zemi, rozloží se a uvolní dusík. plyny jako amoniak a dimethylamin do atmosféry.
Tvorba oblaků se urychluje, když se tyto sloučeniny ve vzduchu vážou na látky pocházející z mořského fytoplanktonu, zejména na výpary síraTato směs vytváří drobné částice, které fungují jako kondenzační jádraKapičky vody tyto částice využívají k hromadění a vytváření mraků nad antarktickým kontinentem. Chcete-li lépe porozumět tomu, jak tyto částice ovlivňují klima regionu, můžete si přečíst náš článek o dopad mořských ptáků na změnu klimatu.
Důležitým aspektem je, že tento proces se po migraci ptáků nezastaví. I týdny poté, co tučňáci odletěli, země nadále uvolňuje plyny díky hromadění guana, čímž se udržuje vysoká hladina amoniaku, která podporuje tvorbu nových mraků.
Klimatické důsledky a globální dosah
the mraky vytvořené aktivitou tučňáků Mají významný vliv na rovnováhu v regionu. Odrážením slunečního záření pomáhají udržovat nízké teploty typické pro Antarktidu a zpomalují tání mořského a kontinentálního ledu. Tento efekt se však může změnit, pokud se změní hustota nebo výška těchto mraků, což může potenciálně zachytit více tepla a změnit regionální klima.
Jakákoli změna v populacích tučňáků, například významný pokles jejich počtu, by mohla ovlivnit tvorbu atmosférických částic a v důsledku toho změnit klima v oblasti. V oblastech v blízkosti velkých kolonií může přítomnost těchto zvířat zvýšit tvorbu částic ve vzduchu ve srovnání s oblastmi vzdálenějšími.
Měření ukázala, že v určitých případech se počet částic vhodných pro kondenzační jádra může zvýšit 10.000 XNUMXkrát ve srovnání s obdobími bez biologického vstupu. Tyto účinky navíc přetrvávají i týdny po migraci ptáků kvůli půdě nasycené guanem, která nadále uvolňuje plyny a vytváří palivové mraky.
Jaké techniky byly použity při vyšetřování?
Aby vědci dosáhli těchto výsledků, umístili zařízení pro měření atmosféry v oblastech poblíž kolonií. Použili laserové spektrometry k detekci amoniaku, hmotnostní analyzátory k identifikaci prekurzorů aerosolů a meteorologické senzory k monitorování chemie a dynamiky částic.
Během pozorovacích dnů došlo k významným událostem, například začátkem února 2023, kdy byl detekován nárůst tvorby a velikosti atmosférických částic, což se shodovalo s výskytem mlhy. To umožnilo vyhodnotit účinnost sírany amonné produkované tučňáky při tvorbě mraků.
Byla také zaznamenána přítomnost dimethylamin, sloučenina, která, i když v nízkých koncentracích, pomáhá při tvorbě kondenzačních jader, a tím i při vývoji oblaků.
Výzkum odhaluje význam biogenních procesů při tvorbě mraků v Antarktidě a vliv mořských živočichů na globální klima a zdůrazňuje potřebu ochrany těchto druhů a jejich stanovišť pro udržení atmosférické rovnováhy v regionu.