Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy
Sign in to follow this  
KopalniaWiedzy.pl

Znaleźli najczystsze powietrze na Ziemi

Recommended Posts

Profesor Sonia Kreidenweis i jej grupa badawcza z Colorado State University znalazła region o najczystszym powietrzu na Ziemi. Uczeni zidentyfikowali dziewiczy region, który nie został zmieniony działalnością człowieka. Choć trudno to sobie wyobrazić, uczeni stwierdzili, że graniczna warstwa powietrza nad Oceanem Południowym jest wolna od aerozoli emitowanych przez człowieka.

Naukowcy, którzy postanowili poszukać jak najbardziej czystego powietrza na Ziemi, podejrzewali, że powietrze znajdujące się w odległych regionach Oceanu Południowego może być najmniej narażone na wpływ czynników antropogenicznych.

Wykorzystaliśmy bakterie znajdujące się w powietrzu nad Oceanem Południowym w formie narzędzia diagnostycznego dzięki któremu zbadaliśmy kluczowe właściwości dolnych warstw atmosfery. Okazało się, na przykład, że aerozole kontrolujące właściwości chmur nad Oceanem Południowym są silnie powiązane z procesami biologicznymi w oceanie, a Antarktyka wydaje się izolowana od rozprzestrzeniających się na południe mikroorganizmów i składników odżywczych pochodzących z kontynentów. To wskazuje, że Ocean Południowy jest jednym z nielicznych regionów, które tylko w minimalnym stopniu zostały dotknięte działalnością człowieka, mówi współautor badań, Thomas Hill.

W ramach badań naukowcy pobrali próbki powietrza z warstwy granicznej, która ma  bezpośredni kontakt z oceanem. Próbki pobierano podczas podróży statkiem badawczym RV Investigator, który płynął z Tasmanii do granicy antarktycznych lodów.

Jun Uetake, główny autor badań, dokonywał analizy genetycznej mikroorganizmów znalezionych w powietrzu. Atmosfera pełna jest takich mikroorganizmów, które wiatr przenosi na setki i tysiące kilometrów. Sekwencjonowanie DNA, badania trajektorii wiatru i śledzenie źródła wykazały, że mikroorganizmy pochodzą z oceanu. Naukowiec zauważył też znaczne różnice w składzie bakteryjnym pomiędzy różnymi szerokościami geograficznymi, co wskazywało, że aerozole z dużych mas lądowych, tam, gdzie ma miejsce ludzka aktywność, nie docierają do Antarktyki.

Wyniki tych badań stoją w wyraźnej sprzeczności z tym, co zauważyli inni naukowcy badający powietrze nad oceanami na Półkuli Północnej i w regionach subtropikalnych. Tam zawsze stwierdzano, że większość mikroorganizmów pochodzi z lądów.
Powietrze nad Oceanem Południowym było tak czyste, że Uetake miał niewiele materiału DNA do badań.


« powrót do artykułu

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now
Sign in to follow this  

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      Konrad Steffen, jeden z najwybitniejszych klimatologów, pionier badań nad wpływem zmian klimatu na Grenlandię, zginął w wypadku podczas wyprawy badawczej. Steffen był dyrektorem Szwajcarskiego Federalnego Instytutu Badań nad Lasem, Śniegiem i Krajobrazem. Od ponad 40 lat zajmował się badaniami klimatu, skupiając się głównie na Arktyce i Antarktyce.
      Naukowiec zginął w wieku 68 lat w pobliżu stacji badawczej „Swiss Camp”, którą założył przed ponad 30 laty. Steffen wpadł do lodowej rozpadliny i utonął w lodowatej wodzie. Szczeliny takie stanowią poważna, znane ryzyko. Z powodu opadów śniegu i silnego wiatru uczony nie zauważył jednej z nich.
      Ryan R. Neely III, klimatolog z University of Leeds, który studiował pod kierunkiem Steffena mówi, że w regionie, w którym Szwajcar założył stację szczeliny nie występowały. Jednak globalne ocieplenie doprowadziło do tego, że zaczęły się pojawiać. Wygląda na to, że stał się ofiarą globalnego ocieplenia, dodał.
      Steffen każdej wiosny wracał do swojego obozu, by prowadzić tam badania. Czasami musiał go odbudowywać po ciężkiej zimie.
      Naukowiec urodził się w 1952 roku, a w 1984 obronił doktorat na słynnej ETH Zurich. W 1990 roku został profesorem klimatologii na University of Colorado w Boulder i dyrektorem Cooperative Institute for Research in Environmental Sciences (CIRES). W 2012 roku opuścił USA i przyjął posadę dyrektora Szwajcarskiego Federalnego Instytutu Badań nad Lasem, Śniegiem i Krajobrazem. Piastował też stanowisko profesora w ETH Zurich i Szwajcarskim Instytucie Technologicznym w Lozannie.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Od ostatnich 30 lat Biegun Południowy ociepla się ponadtrzykrotnie szybciej niż średnia globalna, wynika z badań przeprowadzonych przez profesora Ryana Fogta i Kyle'a Clema z Ohio State University. Naukowcy informują, że ocieplanie to jest głównie powodowane przez naturalną zmienność klimatu i dodatkowo wzmacniane przez emisję gazów cieplarnianych.
      Clem, który obecnie pracuje na nowozelandzkim Victoria University, mówi, że zawsze pasjonowała go pogoda, jej potęga i nieprzewidywalność. Dzięki pracy z Ryanem nauczyłem się wszystkiego o klimacie Antarktyki i półkuli południowej. Przede wszystkim zaś dowiedziałem się wiele o Antarktyce Zachodniej, jego ocieplaniu się, topnieniu lodu i wzrostu poziomu oceanów. Antarktyka doświadcza jednych z największych ekstremów i zmienności pogodowych na planecie, a w powodu jej izolacji, bardzo niewiele o tym kontynencie wiemy. Co roku zaskakuje nas czymś nowym, mówi Clem.
      Wiemy, że przez cały XX wiek większość Antarktyki Zachodniej oraz Półwysep Antarktyczny ogrzewały się i dochodziło do utraty lodu. Jednocześnie zaś Biegun Południowy, znajdujący się w odległym wysoko położonym regionie, ochładzał się aż do lat 80. ubiegłego wieku. Od tamtej pory znacząco się ocieplił.
      Clem i jego zespół przeanalizowali dane ze stacji pogodowej na Biegunie Południowym oraz wykorzystali modele klimatyczne do zbadania mechanizmu ocieplania się wnętrza Antarktyki. Okazało się, że w latach 1989–2018 Biegun Południowy ocieplił się o 1,8 stopnia Celsjusza. Średnie tempo ogrzewania wynosiło więc 0,6 stopnia na dekadę, było więc trzykrotnie większe niż średnia globalna w tym czasie.
      Autorzy badań stwierdzili, że ogrzewanie się wnętrza Antarktyki jest spowodowane głównie przez tropiki, szczególnie zaś przez wysokie temperatury wód oceanicznych zachodniego Pacyfiku, które doprowadziły do zmiany rozkładu wiatrów na Południowym Atlantyku, przez co zwiększył się transport ciepłego powietrza nad Biegun Południowy. Te zmiany na południowym Atlantyku to, zdaniem uczonych, ważny mechanizm powodujący anomalie klimatyczne we wnętrzu Antarktyki.
      Zdaniem Clema i Fogta, ogrzewanie się wnętrza kontynentu, mimo iż sam mechanizm zmian jest naturalny, nie miałoby miejsca gdyby nie działalność człowieka. Naturalny mechanizm, czyli zmiana układu wiatrów u atlantyckich wybrzeży Antarktyki spowodowana przez temperatury wód na zachodnim Pacyfiku, został bowiem bardzo wzmocniony przez emisję gazów cieplarnianych, przez którą wody Pacyfiku są wyjątkowo gorące.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Badanie Oceanu Południowego nigdy nie było łatwe. To nieprzyjazne, niebezpieczne i odległe wody, do których docierali najbardziej uparci podróżnicy. Jednak okolice te sprawiają problemy nie tylko tym, którzy chcą prowadzić badania na miejscu. Nawet dla modeli klimatycznych Ocean Południowy jest wyzwaniem. Nie zachowuje się bowiem tak, jak modele przewidują. Jest zimniejszy i mniej słony niż wynika z modeli, mówi Craid Rye z Wydziału Ziemi, Atmosfery i Nauk Planetarnych MIT.
      W ciągu ostatnich dekad, wraz z postępującym globalnym ociepleniem, wody Oceanu Południowego stawały się coraz chłodniejsze, dzięki czemu każdej zimy zwiększa się zasięg lodu morskiego. Postępują więc procesy, które są przeciwieństwem tego, co przewidują modele. Rye jest głównym autorem artykułu zaakceptowanego właśnie do publikacji w Geophysical Research Letters, w którym uczeni próbują wyjaśnić rozbieżność między rzeczywistością a modeli. To wielka zagadka klimatologii, mówi profesor John Marshall, pod opiekun naukowy Rye.
      Jak zauważa uczony, obecnie wykorzystuje się około 30 modeli klimatycznych, a ich przewidywania nie zgadzają się z obserwacjami tego, co dzieje się na Oceanie Południowym. Marshall, Rey i pozostali autorzy – naukowcy z NASA, Columbia University i University of Exeter – próbują odpowiedzieć na pytanie, jak to możliwe, że Ocean Południowy ochładza się w ocieplającym się świecie.
      Już w 2016 roku Marshall badał tę kwestię i opublikował w Climate Dynamics artykuł, w którym stwierdzał, że zachodnie wiatry, wiejące od strony Antarktydy, a dodatkowo wzmacniane przez dziurę ozonową, mogą odpowiadać za część ochłodzenia wód oceanu. W konkluzji artykułu pisał wówczas, że musi istnieć jeszcze jakiś dodatkowy mechanizm.
      Teraz dowiadujemy się, że tym czymś może być woda z topniejących lodowców.
      Naukowcy wykorzystali metodę używaną do testowania modeli matematycznych, gdy do modelu wprowadza się znane dane z przeszłości i sprawdza, czy uzyskane wyniki pokrywały się z rzeczywistością. Tego typu eksperymenty mogą np. służyć sprawdzeniu, czy w modelu klimatycznym nie brakuje jakiegoś czynnika. Do modelu dodaj się np. znane informacje o opadach, temperaturach czy wiatrach z danego okresu i sprawdza, czy dobrze obliczył on to, co nastąpiło w rzeczywistości.
      W tym przypadku naukowcy postanowili do modelu GISS dodać słodką wodę z topniejących lodowców Antarktydy. Na podstawie obserwacji lodu szelfowego oraz lodu znajdującego się na lądzie, oszacowali, że w epoce przedprzemysłowej każdego roku do Oceanu Południowego trafiało 750 gigaton wody z topniejącego lodu. Gdy dodali do modelu taką ilość, okazało się, że dochodzi do ochłodzenia powierzchni oceanu, zmniejszenia jego zasolenia i zwiększenia zasięgu lodu pływającego.
      Model uwzględniający wodę z topniejącej Arktyki wykazał, że – wbrew intuicji – globalne ocieplenie może prowadzić do zwiększania się zasięgu lodu pływającego. Im więcej lodu z Antarktydy topnieje, tym chłodniejsza i mniej zasolona jest powierzchnia oceanu, co w zimie skutkuje zwiększeniem zasięgu lodu. Tak skorygowany model zdał egzamin porównawczy z danymi historycznymi. Teraz naukowcy spróbują wykorzystać go do zbadania trendów w przyszłości.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Na łamach pisma Geophysical Letters, wydawanego przez Amerykańską Unię Geofizyczną, ukazały się wyniki dwóch badań nad zanieczyszczeniami powietrza w czasie epidemii koronawirusa. Dowiadujemy się z nich że nad Chinami, USA i Europą Zachodnią znacząco spadł poziom dwóch głównych zanieczyszczeń, ale wzrósł poziom jednego z drugoplanowych form zanieczyszczeń.
      Okazało się, że w pierwszej części bieżącego roku doszło do 60-procentowego spadku zanieczyszczeń dwutlenkiem azotu. To bardzo reaktywny gaz, który niszczy płuca. Pochodzi on głównie z silników spalinowych, elektrowni oraz przemysłu.
      Z drugiego ze studiów, którego autorzy skupili się na północnych Chinach, dowiadujemy się, że doszło również do 35-procentowego spadku zanieczyszczeń pyłami zawieszonymi PM2.5. To najmniejsza z frakcji pyłów, której cząstki są tak małe, iż głęboko penetrują płuca i prowadzą do ich uszkodzeń.
      Jak mówi Jenny Stavrakou z Królewskiego Belgijskiego Instytutu Aeronomii Kosmicznej, tak wielkich spadków nie obserwowano nigdy od roku 1990, kiedy to zaczęto badać zanieczyszczenia powietrza za pomocą satelitów. Dochodziło jedynie do miejscowych krótkotrwałych porównywalnych spadków zanieczyszczeń np. ograniczeń nałożonych na czas Igrzysk Olimpijskich w Pekinie w 2008 roku.
      Naukowcy zdają sobie sprawę, że obserwowana obecnie lepsza jakość powietrza to zjawisko przejściowe, jednak daje im ono wgląd w to, jaka mogłaby być jakość powietrza przy wprowadzeniu ściślejszych regulacji.
      Jednocześnie autorzy jednego ze studiów informują, że spadek zanieczyszczeń dwutlenkiem azotu doprowadził do zwiększenia zanieczyszczeń przygruntowym ozonem w Chinach. Ozon to drugoplanowa forma zanieczyszczeń. Postaje on gdy światło słoneczne i wysoka temperatura działają w niskich warstwach atmosfery jak katalizatory reakcji chemicznych. Ozon jest szkodliwy dla układu oddechowego i krwionośnego. W bardzo zanieczyszczonych obszarach, szczególnie w zimie, ozon ten może być niszczony przez tlenki azotu. Zatem gdy w atmosferze jest mniej tlenków azotu to w bardzo zanieczyszczonych obszarach rośnie poziom ozonu. To oznacza, że sama redukcja zanieczyszczeń dwutlenkiem azotu i pyłami nie rozwiązuje problemu zanieczyszczenia ozonem, mówi Guy Brasseur z Instytutu Meteorologii im. Maxa Plancka w Hamburgu.
      Stavrakou i jej zespół wykorzystał satelity do zbadania zmian poziomu dwutlenku azotu w krajach szczególnie mocno dotkniętych epidemią. Badania przeprowadzono w Chinach, Korei Południowej, Włoszech, Hiszpanii, Francji, Niemczech, Iranie oraz USA. Okazało się, że nad dużymi chińskimi miastami poziom dwutlenku azotu zmniejszył się średnio o 40%, a nad miastami Europy i USA zanotowano spadek o 20-30 procent w porównaniu z tym samym okresem roku ubiegłego. Nie zauważono jednak spadku zanieczyszczeń nad miastami w Iranie. Autorzy podejrzewają, że stało się tak dlatego, iż władze Iranu wprowadziły ograniczenia dopiero pod koniec marca.
      Z kolei Brasseur i jego zespół wykorzystał dane z 800 naziemnych stacji z północy Chin. Z danych tych naukowcy dowiedzieli się o 35-procentowym spadku poziomu PM2.5, 60-procentowym spadku poziomu dwutlenku azotu oraz wzroście poziomu ozonu.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Największa na świecie swobodnie pływająca góra lodowa – A-68 – właśnie straciła kawałek swojego terytorium. Gigant o obecnej powierzchni około 5100 km2 oderwał się od Antarktyki w lipcu 2017 roku. Właśnie odłamał się od niego kawałek o powierzchni około 175 km2.
      Góra płynie obecnie na północ od Półwyspu Antarktycznego. Dotarła do cieplejszych wód, które niosą ją w kierunku południowego Atlantyku. Profesor Adrian Luckman, który śledzi A-68, uważa, że możemy być właśnie świadkami początku końca góry. Jestem zaskoczony, że coś tak cienkiego i delikatnego przetrwało tak długo na otwartym oceanie, mówi uczony. Sądzę, że właśnie rozpoczął się rozpad A-68, ale jej fragmenty pozostaną z nami przez całe lata, dodaje.
      Gdy góra oddzieliła się od Antarktyki w 2017 roku miała powierzchnię niemal 6000 km2, a jej średnia grubość wynosiła zaledwie 190 metrów. Jej wycielenie się stało się okazją do przeprowadzenia unikatowych badań dna morskiego.
      Przez wiele miesięcy wydawała się zakotwiczona do dna. Nie przesuwała się zbytnio. W końcu zaczęła przyspieszać i przesuwać się na północ. W końcu wypłynęła poza Morze Weddella. To ważne wydarzenie, gdyż została wystawiona na działanie znacznie silniejszych prądów morskich i fal. Obecnie góra mija Orkady Południowe, a prądy morskie powinny ją przesunąć w kierunku Georgii Południowej.
      Nikt nie jest w stanie powiedzieć, jak szybko góra będzie się rozpadała. Niewątpliwie jednak jej fragmenty będą przez lata krązyły po oceanie.

      « powrót do artykułu
  • Recently Browsing   0 members

    No registered users viewing this page.

×
×
  • Create New...