Globální oteplování je umocněno efektem skleníkových plynů , které zadržují teplo a působí, když sluneční záření dopadá na zemský povrch. Toto sluneční záření způsobuje zvýšení globálních teplot a jeho účinek se za jasných dnů zesiluje.
Nedávná studie, kterou provedli vědci z Ústavu mořských věd CSIC (Španělské národní výzkumné rady), zkoumá důsledky tání ledu na tvorbu mraků . Jaký je ale vztah mezi těmito jevy?
Rozmrazení Antarktického oceánu
Podle výzkumníků se při tání ledu v důsledku vysokých teplot uvolňuje atmosférický dusík. Tento atmosférický dusík je důležitým prekurzorem tvorby mraků. Studie dále identifikovala částice pocházející z mikroskopického života obývajícího mořský led a okolní vody.
Jak je dobře známo, tání polárních ledovců se v důsledku globálního oteplování a změny klimatu zrychluje . Tento jev nejen přispívá ke zvyšování hladiny moří, ale může také podporovat uvolňování látek, které napomáhají tvorbě mraků, což bylo podrobně analyzováno v kontextu tání ledovce Larsen C a ledovce Totten . Tato proměnná byla v mnoha předchozích studiích polárního klimatu ignorována.
Pro plné pochopení dopadů tohoto jevu je nezbytná důkladná analýza interakcí mezi oceánem, ledem, atmosférou a živými organismy. Tento komplexní klimatický systém závisí na křehké a často nestabilní rovnováze.
Důkazy naznačují, že ačkoliv tání ledu může mít nepříznivé účinky na životní prostředí, mohlo by být také pozitivním faktorem. Díky lepší tvorbě oblačnosti by se mohlo snížit množství slunečního záření dopadajícího na zemský povrch, což by pomohlo zmírnit globální teploty. Zvýšené srážky by navíc mohly zmírnit sucho v mnoha oblastech světa a podpořit růst vegetace, což je klíčový faktor v kontextu klimatických změn . Tato vegetace také ovlivňuje tvorbu nových oblaků a vytváří tak cyklus, který může přispět k vyváženějšímu klimatu.
Studie PI-ICE 2019
Nová studie publikovaná v časopise Nature Geoscience a vedená Institutem mořských věd (CSIC) a Birminghamskou univerzitou zjistila, že tání antarktického ledu zvyšuje tvorbu aerosolů v atmosféře, což následně podporuje tvorbu mraků v létě. Tento jev je klíčový, protože mraky hrají zásadní roli v regulaci teploty planety tím, že odrážejí a filtrují sluneční záření. Bez těchto mraků by globální klima bylo dramaticky teplejší. Proces tvorby mraků je složitý a ovlivněn různými proměnnými, včetně složení aerosolů v atmosféře.
Navzdory důležitosti této dynamiky v regulaci klimatu je přesný mechanismus tvorby mraků špatně pochopen, což omezuje přesnost budoucích klimatických projekcí.
Pro tuto studii výzkumný tým využil data shromážděná během antarktické kampaně PI-ICE 2019, která trvala více než tři měsíce a vedl ji výzkumník ICM Manuel Dall'Osto. Tato kampaň analyzovala částice ve vzduchu v oblasti obklopující Antarktický poloostrov, což je klíčové pro pochopení historického tání ledu a toho, jak tání Jižního oceánu ovlivňuje tvorbu mraků.
Výzkumníci zjistili, že epizody tvorby aerosolů jsou výrazně častější, když vzdušné masy pocházejí z okraje mořského ledu. Je to proto, že tyto vzdušné masy obsahují vysoké koncentrace kyseliny sírové a aminů , biologických sloučenin, které interagují a přeměňují se z plynů na částice. Toto zjištění je významné, protože ačkoli role kyseliny sírové při tvorbě aerosolů byla již známa, tato studie potvrzuje zásadní roli aminů , které vznikají rozkladem organické hmoty přítomné v mikroorganismech, které obývají mořský led.
Význam organického dusíku
„Věděli jsme důležitost organického dusíku pro tvorbu aerosolů a mraků v pozemském prostředí, ale během expedice PI-ICE v roce 2019 jsme byli schopni prokázat jeho význam v Antarktidě,“ říká Dall'Osto. Tento objev nejen zdůrazňuje vliv mikroorganismů z mořského ledu na tvorbu mraků, ale také vyzývá k přezkoumání stávajících klimatických modelů, které podceňují vliv mořského života na regulaci klimatu.
Studie odhalila, že rostoucí tání antarktického ledu během léta, způsobené globálním oteplováním, by mohlo zvýšit uvolňování látek tvořících aerosoly a oblaka. Tento jev byl pozorován i v jiné studii provedené v Arktidě, což zdůrazňuje potřebu holistického pohledu na interakce mezi oceánem, ledem, atmosférou a životem, zejména v širším kontextu globální změny klimatu.
Výzkumný tým plánuje v roce 2023 provést novou vědeckou expedici, aby dále prozkoumal tento složitý klimatický stroj a lépe porozuměl vzájemným vztahům mezi různými složkami klimatického systému.
Důsledky pro budoucnost
Antarktida v současné době zažívá drastickou změnu klimatu , kterou je těžké předvídat. Část této výzvy pramení z nedostatečného pochopení toho, jak změny ekosystému ovlivní tvorbu aerosolů a oblaků. Současné klimatické modely mají tendenci podceňovat oblačnost nad Jižním oceánem a v důsledku toho nadhodnocovat množství slunečního záření dopadajícího na tyto studené vody – což je klíčový faktor pro pochopení dopadu tání ledu.
Publikování výzkumu, jako je tento, je proto nezbytné pro zlepšení budoucích klimatických projekcí. Vzhledem k tomu, že změna klimatu stále postupuje, je zásadní prohloubit porozumění přírodním procesům, které ovlivňují globální klima, včetně jejich interakcí s táním antarktického ledu.
Různé studie provedené na toto téma zdůraznily potřebu mezinárodní spolupráce ve výzkumu změny klimatu a také důležitost investic do vědeckých kampaní, které umožňují lepší pochopení těchto složitých jevů, jako jsou ty, které jsou studovány v kontextu zvýšené oblačnosti v Arktidě.
Kampaň PI-ICE byla například financována španělskou národní výzkumnou agenturou (AEI) a Evropským fondem pro regionální rozvoj (ERDF) a zapojila se do ní různorodá skupina výzkumných institucí a univerzit, což odráží globální závazek porozumět změně klimatu a řešit ji.
Tání jižního oceánu nejen přispívá ke ztrátě ledu, ale může také významně ovlivnit tvorbu mraků, což je jev, který by mohl mít pozitivní i negativní dopady na globální klima. Je nezbytné pokračovat ve zkoumání této dynamiky, abychom lépe předpovídali budoucnost naší planety.
