Οργανικό μόριο από δέντρα υπερέχει στη σπορά σύννεφων, αποκαλύπτει μελέτη του CERN - Physics World

Μια οικογένεια οργανικών ενώσεων που απελευθερώνονται από τα δέντρα θα μπορούσε να παίξει πολύ μεγαλύτερο ρόλο στον σχηματισμό νεφών από ό,τι πιστεύαμε προηγουμένως. Αυτό είναι το συμπέρασμα του Λούμπνα Νταντά στο Ινστιτούτο Paul Scherrer της Ελβετίας και σε μια διεθνή ομάδα, οι οποίοι λένε ότι οι γνώσεις τους θα μπορούσαν να διαδραματίσουν κρίσιμο ρόλο στην πρόβλεψη του μέλλοντος του κλίματος της Γης.

Όταν τα δέντρα υφίστανται πίεση, απελευθερώνουν οργανικά μόρια που αντιδρούν με το όζον, τις νιτρικές ρίζες και άλλες ενώσεις στην ατμόσφαιρα. Αυτές οι αντιδράσεις δημιουργούν μικροσκοπικά στερεά σωματίδια που ονομάζονται οργανικές ενώσεις εξαιρετικά χαμηλής πτητικότητας (ULVOCs).

Σε ορισμένες περιπτώσεις, τα ULVOCs μπορούν να μεγαλώσουν αρκετά ώστε τα σταγονίδια νερού να συμπυκνωθούν στην επιφάνειά τους, ενθαρρύνοντας το σχηματισμό νεφών. Τα σύννεφα έχουν σημαντικές επιπτώσεις στο κλίμα της Γης – πολλά από τα οποία είναι ελάχιστα κατανοητά. Επομένως, η κατανόηση της επιρροής των ULVOCs δεν μπορεί να αγνοηθεί στα παγκόσμια κλιματικά μοντέλα.

Τα πιο σημαντικά μόρια που εμπλέκονται στον σχηματισμό ULVOC είναι σε τρεις τύπους υδρογονανθράκων που ονομάζονται ισοπρένιο, μονοτερπένιο και σεσκιτερπένιο. Για να περιπλέξουν τα πράγματα, οι επιστήμονες πιστεύουν ότι η κλιματική αλλαγή μεταβάλλει τώρα τις εκπομπές τους στην ατμόσφαιρα.

Αύξηση συγκέντρωσης

«Η συγκέντρωση των τερπενίων αυξάνεται επειδή τα φυτά απελευθερώνουν περισσότερα από αυτά όταν βιώνουν άγχος – για παράδειγμα όταν υπάρχει αύξηση της θερμοκρασίας και ακραίες καιρικές συνθήκες και η βλάστηση εκτίθεται συχνότερα στην ξηρασία», εξηγεί ο Dada.

Μέσω προηγούμενων ερευνών, οι επιστήμονες του κλίματος έχουν τώρα μια σταθερή κατανόηση του πώς τα αυξανόμενα επίπεδα ισοπρενίου και μονοτερπενίου επηρεάζουν τον παγκόσμιο σχηματισμό νεφών – βοηθώντας τους να κάνουν καλύτερες προβλέψεις για το μέλλον του κλίματος της Γης.

Μέχρι στιγμής, ο ρόλος των σεσκιτερπενίων έχει αποδειχθεί πολύ πιο δύσκολο να προσδιοριστεί. "Αυτό συμβαίνει επειδή είναι αρκετά δύσκολο να μετρηθούν", λέει ο Dada. «Πρώτον επειδή αντιδρούν πολύ γρήγορα με το όζον και δεύτερον επειδή εμφανίζονται πολύ λιγότερο συχνά από τις άλλες ουσίες».

Παρά τη χαμηλότερη εκπομπή τους, αυτά τα μόρια είναι πιο πιθανό από το ισοπρένιο και το μονοτερπένιο να σχηματίσουν τα μεγάλα σωματίδια που είναι απαραίτητα για το σχηματισμό νεφών. Σε τελική ανάλυση, αυτό σημαίνει ότι η βαθύτερη κατανόηση του ρόλου του σεσκιτερπενίου στο σχηματισμό νεφών θα είναι ζωτικής σημασίας για τη βελτίωση των μοντέλων μας για το κλίμα της Γης.

Συννεφιά στο CERN

Στη μελέτη τους, η ομάδα του Dada διερεύνησε την ικανότητα των σεσκιτερπενίων να σχηματίζουν ULVOCs χρησιμοποιώντας το Cosmics που αφήνουν υπαίθρια σταγονίδια θάλαμος (CLOD) στο CERN στη Γενεύη. Εκεί, οι ερευνητές μπορούν να προσομοιώσουν διαφορετικές ατμοσφαιρικές συνθήκες που εμπλέκονται στο σχηματισμό νεφών.

«Σχεδόν στα 30 μ³, αυτός ο σφραγισμένος κλιματικός θάλαμος είναι ο πιο αγνός του είδους του παγκοσμίως. Είναι τόσο καθαρό που μας επιτρέπει να μελετάμε τα σεσκιτερπένια ακόμη και στις χαμηλές συγκεντρώσεις που καταγράφονται στην ατμόσφαιρα», εξηγεί ο Dada.

Ξεκινώντας με ένα μείγμα μόνο ισοπρενίου και μονοτερπενίου, η ομάδα μέτρησε πώς άλλαξαν οι ρυθμοί σχηματισμού νέφους μέσα στον θάλαμο καθώς αυξανόταν η συγκέντρωση του σεσκιτερπενίου. Το αποτέλεσμα ήταν άμεσο. Ακόμη και όταν το σεσκιτερπένιο αποτελούσε μόλις το 2% του μείγματος μέσα στον θάλαμο CLOUD, η αυξημένη του απόδοση σε ULVOCs είχε ήδη διπλασιάσει τον ρυθμό σχηματισμού νέφους.

Τα πλαστικά αερολύματα στην ατμόσφαιρα θα μπορούσαν να επηρεάσουν το κλίμα

Όπως εξηγεί ο Dada, «Αυτό μπορεί να εξηγηθεί από το γεγονός ότι ένα μόριο σεσκιτερπενίου αποτελείται από 15 άτομα άνθρακα, ενώ τα μονοτερπένια αποτελούνται από μόνο δέκα και τα ισοπρένια μόνο από πέντε». Με το υψηλότερο μοριακό του βάρος, το σεσκιτερπένιο είναι πολύ λιγότερο πτητικό ακόμα από τα άλλα δύο μόρια, επιτρέποντάς του να συγχωνεύεται πιο εύκολα σε στερεά σωματίδια.

Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι η επίδραση των σεσκιτερπενίων που σχηματίζουν σύννεφα πρέπει να συμπεριληφθεί στα μελλοντικά παγκόσμια κλιματικά μοντέλα. Ο Ντάντα και οι συνεργάτες του ελπίζουν ότι η μελέτη τους θα επιτρέψει στους επιστήμονες του κλίματος να κάνουν καλύτερες προβλέψεις για το πώς θα αλλάξει ο σχηματισμός νεφών και η επίδρασή του στην ατμόσφαιρα της Γης καθώς ο πλανήτης συνεχίζει να θερμαίνεται.

Βασιζόμενοι στις τεχνικές τους, οι ερευνητές θα επιδιώξουν τώρα να αποκτήσουν μια ευρύτερη εικόνα για το πώς το κλίμα έχει ήδη επηρεαστεί από τις εκπομπές άλλων ανθρωπογενών ενώσεων. «Στη συνέχεια, εμείς και οι συνεργάτες μας στο CLOUD θέλουμε να διερευνήσουμε τι ακριβώς συνέβη κατά τη διάρκεια της εκβιομηχάνισης», εξηγεί το μέλος της ομάδας, Imad El Haddad. «Αυτή τη στιγμή, η φυσική ατμόσφαιρα αναμειγνύεται όλο και περισσότερο με ανθρωπογενή αέρια όπως το διοξείδιο του θείου, η αμμωνία και άλλες ανθρωπογενείς οργανικές ενώσεις».

Η έρευνα περιγράφεται στο Προκαταβολές Επιστήμη.

• SEO Powered Content & PR Distribution. Ενισχύστε σήμερα.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Ενδυναμώστε τον εαυτό σας. Πρόσβαση εδώ.
• PlatoAiStream. Web3 Intelligence. Ενισχύθηκε η γνώση. Πρόσβαση εδώ.
• PlatoESG. Ανθρακας, Cleantech, Ενέργεια, Περιβάλλον, Ηλιακός, Διαχείριση των αποβλήτων. Πρόσβαση εδώ.
• PlatoHealth. Ευφυΐα βιοτεχνολογίας και κλινικών δοκιμών. Πρόσβαση εδώ.
• πηγή: https://physicsworld.com/a/organic-molecule-from-trees-excels-at-seeding-clouds-cern-study-reveals/