Znajdź zawartość

Wszystkie płazy są zmiennocieplne, dlaczego więc australorzekotki szmaragdowe (Litoria caerulea), zamiast siedzieć w bezpiecznej i ciepłej szczelinie w korze, wychodzą wieczorami na zewnątrz? Okazuje się, że w ten sposób zapewniają sobie w porze suchej zapasy wody. Zespół Chrisa Tracy'ego z Uniwersytetu Karola Darwina odkrył, że gdy rzekotki wracają z espady do wilgotnej norki, stają się o 0,2 g cięższe. Ich skóra schładza się na zewnątrz i dochodzi do kondensacji pary wodnej. Jak dowodzą Australijczycy w tekście opublikowanym na łamach październikowego American Naturalist, płazy mogą wypić 60% pozyskanej w ten sposób wody. Gdy pod wpływem chłodnego powietrza australorzekotki schładzają się poniżej 15°C, w wyniku kondensacji na ich skórze pojawia się ilość wody odpowiadająca 0,03-0,54% masy ciała. Biolodzy prowadzili eksperymenty na prawdziwych drzewach oraz w laboratorium z makietami z rur z poli(chlorku winylu). To mechanizm, dzięki któremu [rzekotki] zyskują odrobinę wody, a ta odrobina może się okazać niezwykle cenna, zwłaszcza że nad Terytorium Północnym, gdzie występuje L. caerulea, nie pada od czerwca do sierpnia. Płazy muszą wszystko dobrze kalkulować, ponieważ opuszczenie schronienia, by znaleźć się w suchym, chłodnym otoczeniu, grozi utratą wody przez skórę. Za pomocą modelu komputerowego dr Tracy ustalił, że bilans będzie dodatni, jeśli zwierzę zostanie na zewnątrz norki ok. ½ godz. i schłodzi się do temperatury nocnego powietrza.

Powodowana przez człowieka emisja gazów cieplarnianych wpłynęła na prawdopodobieństwo wystąpienia powodzi w Walii i Angli. Prawdopodobieństwo wystąpienia takich powodzi, jakie miały tam miejsce jesienią 2000 roku jest obecnie co najmniej dwukrotnie większe - mówi fizyk Pardeep Pall ze Szwajcarskiego Federalnego Instututu Technologii w Zurychu (ETH Zurich). Pall był szefem zespołu badawczego, który w Nature opublikował artykuł nt. wpływu sztucznej emisji gazów cieplarnianych na pojawienie się powodzi. Nie ma wątpliwości, że liczba przypadków powodzi jest większa. Donoszą o tym statystyki prowadzone przez Czerwony Krzyż i Czerwony Półksiężyc, a wielka firma ubezpieczeniowa Munich Re informuje, że od roku 1980 liczba katastrofalnych powodzi zwiększyła się trzykrotnie. Przyczyną może być rosnąca koncentracja gazów cieplarnianych w atmosferze. Cieplejsze powietrze jest w stanie przyjąć więcej pary wodnej, która sama jest gazem cieplarnianym, co tylko pogarsza sytuację. A wilgoć zawarta w powietrzu musi w końcu trafić na ziemię. Na każdy 1 stopień Celsjusza przypada zwiększenie o 7% ilości pary wodnej w dolnych warstwach atmosfery. Nasze badania wykazały, że liczba najbardziej intensywnych opadów deszczu [definiowanych jako opad 100 mm w ciągu 24 godzin - red.] wzrosła o rząd wielkości. To oznacza, że rzadkie niegdyś katastrofalne opady są obecnie mniej rzadkie - mówi Francis Zwiers z University of Victoria w Kolumbii Brytyjskiej. Naukowcy przeanalizowali dane z ponad 6000 stacji pogodowych na półkuli północnej. Badali informacje pod kątem poziomu opadów w latach 1951-1999. Informacje te porównali z modelami klimatycznymi i odkryli, że zmian nie można wyjaśnić przyczynami naturalnymi, co sugeruje, że stoi za nimi działalność człowieka. Istnieją charakterystyczne wzorce zmian opadów w odpowiedzi na zjawiska naturalne, takie jak np. El Nino. Ale tutaj widzimy inne zmiany - mówi Zwiers. Co gorsza, są one większe, niż przewidziane modelami klimatycznymi. Naukowcy nie próbują jednak nawet odpowiadać na pytanie, za które konkretnie opady odpowiada człowiek. Stwierdzenie czy np. ubiegłoroczne powodzie w Polsce były spowodowane sztuczną emisją gazów cieplarnianych wymagałoby bowiem przeprowadzenia wielu tysięcy symulacji komputerowych i dopiero to pozwoliłoby na wskazanie ewentualnej winy człowieka.

Para wodna ma kolosalny wpływ na efekt cieplarniany, jednak najnowsze badania wykazały, że to dwutlenek węgla kontroluje temperaturę na Ziemi. Andrew Lacis i jego koledzy z należącego do NASA Goddard Institute for Space Studies (GISS) szczegółowo zbadali efekt cieplarniany i określili rolę poszczególnych gazów w jego występowaniu. Uczeni stwierdzili, że zasadniczą rolę odgrywają gazy takie jak dwutlenek węgla, metan, tlenki azotu, ozon i chlorofluorowęglany. Naukowcy wyliczyli, że para wodna i chmury przyczyniają się do powstania efektu cieplarnianego w 75%, w 20% jest zań odpowiedzialny dwutlenek węgla, a 5% przypada na inne gazy. Jednak to właśnie te 25% gazów, na które składa się głównie CO2, jest odpowiedzialnych za utrzymanie się efektu cieplarnianego. Bez dwutlenku węgla efekt cieplarniany by się załamał, gdyż to właśnie te 25% gazów zatrzymuje promieniowanie emitowane przez planetę. Innymi słowy, CO2 odpowiada za aż 80% efektu cieplarnianego. Podczas swoich badań uczeni wykorzystali nowy komputerowy model klimatyczny. "Usunęli" z niego CO2 i gazy mieszczące się we wspomnianych wcześniej 5% i uruchomili model, by sprawdzić, co się będzie działo. Okazało się, że poziom pary wodnej w atmosferze znacząco się obniżył i efekt cieplarniany zaniknął. Wyniki symulacji zgadzają się ze znanymi wynikami badań geologicznych, z których wiemy, że w przeszłości ilość dwutlenku węgla wahała się od 180 ppm w czasie zlodowaceń do 280 ppm w okresie interglacjalnym. Warto dodać, że największa rozpiętość pomiędzy średnimi temperaturami na Ziemi wynosiła w historii 5 stopni Celsjusza. W ciągu ostatniego stulecia zanotowano wzrost średniej temperatury o niemal 1 stopień. Gdy rośnie koncentracja dwutlenku węgla, więcej pary wodnej trafia do atmosfery.[...] Obecnie weszliśmy na nieznane terytorium, gdyż koncentracja dwutlenku węgla zbliża się do 390 ppm, co jest nazywane 'superinterglacjałem' - stwierdził David Rind z GISS.

Jeszcze na początku ubiegłego wieku wyobrażano sobie Wenus jako planetę bagnistą, gorącą, ale pełną tropikalnego życia. Taka wizja dominowała jeszcze we wczesnej literaturze fantastyczno-naukowej. Badania wykonane przez radzieckie i amerykańskie sondy zburzyły ten piękny obraz: Wenus jest gorącym piekłem, gdzie temperatura wynosi pięćset stopni, a wody prawie nie ma. Gdyby całą wodę na Ziemi rozlać równo na całej jej - płaskiej oczywiście - powierzchni, utworzyłaby wszechocean o głębokości trzech kilometrów. Gdyby taką operację powtórzyć na Wenus, wyciskając całą parę wodną z atmosfery, powstałaby wszechkałuża o głębokości trzech centymetrów. Porównanie dobitne, ale przecież obie te planety mają wiele podobieństw, jak zapewnia Hľkan Svedhem, naukowiec biorący udział w projekcie. Podobną wielkość, masę, skład. Tylko ta temperatura i brak wody. Ale dzięki badaniom sondy Venus Express, wysłanej przez Europejską Agencję Kosmiczną, odkrywamy inne podobieństwa. Wiadomo już na pewno, że kiedyś nasza siostrzana planeta miała wodę i to w ilości pozwalającej na powstanie oceanów. Skąd wiadomo? Wyliczono, jak wiele wody Wenus traciła przez miliardy lat. Mechanizm utraty wody jest ciekawy, bo niespotykany u nas: intensywne promieniowanie ultrafioletowe bliskiego Słońca niesie tak dużą energię, że powoduje rozbijanie cząsteczek H2O na jony tlenu i wodoru. Te, jako lekkie gazy, łatwo uciekają w przestrzeń kosmiczną. Ucieczkę rejestruje sonda, proporcje zaś traconych gazów odpowiadają składowi wody. Mając dane ilościowe łatwo obliczyć, jak wiele wody musiała zawierać atmosfera Wenus w konkretnym czasie. Sam fakt tego zjawiska, a także wyliczenia, potwierdzone są przez zaobserwowane gromadzenie się ciężkiej odmiany wodoru w górnych partiach atmosfery planety: deuter, jako cięższy, ucieka znacznie mniej chętnie, niż zwykły wodór. Wody zatem, jak zapewnia Colin Wilson z Uniwersytetu w Oksfordzie, kiedyś było pod dostatkiem, ale czy tworzyła ona oceany? To zagadnienie interesuje szczególnie naukowców zajmujących się możliwością powstania życia na dawnej Wenus. Obecne dane nie pozwalają na stwierdzenie tego z cała pewnością, ale według obecnych modeli raczej nie. Eric Chassefičre z Uniwersytetu Paris-Sud wykonał symulację, z której wynika, że wody było dużo jedynie na bardzo wczesnym etapie rozwoju planety i była ona wyłącznie atmosferyczna. Powierzchnia planety była wówczas jeszcze w stanie ciekłym, ubytek pary wodnej w atmosferze spowodował spadek temperatury i zestalenie się gruntu. Wówczas wody pozostało już niewiele. Istnieje oczywiście możliwość, że w późniejszym okresie tworzyły się niewielkie zbiorniki z wody dostarczanej przez zderzające się z planetą komety, ale morza są wedle współczesnej wiedzy wykluczone. Kwestia podobieństw między Ziemią a Wenus będzie jedną z kwestii poruszanych na międzynarodowej konferencji we francuskim Aussois, która rozpoczyna się w tym tygodniu.

Badania przeprowadzone przez amerykańską NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration) wydają się sugerować, iż Ziemia radzi sobie z globalnym ociepleniem. Spadająca zawartość pary wodnej w wyższych warstwach atmosfery może wyjaśniać, dlaczego w ciągu ostatniej dekady temperatury nie wzrosły tak bardzo jak w latach 80. i 90. ubiegłego wieku. Prowadzone badania wykazały, że na wysokości kilkunastu kilometrów zawartość pary wodnej zmniejszyła się o 10%. Obserwacje prowadzone za pomocą satelitów i balonów pokazują, że ilość pary wodnej w stratosferze wzrastała w latach 80. i 90., a po roku 2000 zaczęła spadać. Co ciekawe, zjawisko takie zaszło na bardzo wąskim zakresie wysokości, dokładnie tam, gdzie miało najwięĸszy wpływ na klimat. Susan Solomon, główna autorka badań, zauważa, że współczesne modele klimatyczne bardzo dokładnie oddają to, co dzieje się z parą wodną blisko powierzchni planety, tymczasem okazuje się, że należy brać po uwagę także zawartość pary wodnej w pewnym szczególnym obszarze atmosfery. Wyliczenia Salomon pokazują, że zmniejszenie się ilości pary wodnej na wysokości około 16 kilometrów spowodowało, że temperatura Ziemi rosła o 25% wolniej, niż mogłaby, gdyby brać pod uwagę tylko i wyłącznie wzrost stężenia gazów cieplarnianych. Naukowcy podejrzewają zatem, że to właśnie z powodu wzrostu koncentracji pary wodnej w latach 90. ubiegłego wieku nasza planeta ogrzewała się o około 30% szybciej niż powinna. Niestety, uczeni nie wiedzą, jaka jest przyczyna tak znacznych wahań w poziomie pary wodnej w stratosferze.