Un team di chimici dell'atmosfera si è avvicinato a quello che è considerato il "santo graal" della scienza dei cambiamenti climatici: i primi rilevamenti diretti in assoluto di particelle biologiche all'interno delle nuvole di ghiaccio. Esperimento Ice in Clouds - Il team Layer Clouds (ICE-L) ha montato uno spettrometro di massa su un aereo C-130 e ha effettuato una serie di voli ad alta velocità attraverso un tipo di nuvola nota come nuvola d'onda. L'analisi dei cristalli di ghiaccio ha rivelato che le particelle che hanno iniziato la loro crescita erano costituite quasi interamente da polvere o materiale biologico come batteri, spore fungine e materiale vegetale. Mentre è noto da tempo che i microrganismi si diffondono nell'aria e percorrono grandi distanze, questo studio è il primo a fornire dati diretti su come funzionano per influenzare la formazione di nuvole.
Il team, guidato da Kimberly Prather e Kerri Pratt dell'Università della California a San Diego, Scripps Institution of Oceanography, ha eseguito misurazioni in situ di residui di cristalli di ghiaccio nelle nuvole e ha scoperto che metà erano polvere minerale e circa un terzo erano costituiti da inorganici ioni mescolati con azoto, fosforo e carbonio - gli elementi distintivi della materia biologica.
La velocità dell'analisi secondo per secondo ha permesso ai ricercatori di distinguere tra goccioline d'acqua e particelle di ghiaccio. I nuclei di ghiaccio sono più rari dei nuclei di goccioline.
Il team ha dimostrato che sia la polvere che il materiale biologico formano effettivamente i nuclei di queste particelle di ghiaccio, qualcosa che in precedenza poteva essere simulato solo in esperimenti di laboratorio.
"Questa è stata davvero una specie di misurazione del Santo Graal per noi", ha detto Prather.
“Comprendere quali particelle formano i nuclei di ghiaccio e quali hanno concentrazioni estremamente basse e sono intrinsecamente difficili da misurare, significa che puoi iniziare a capire i processi che provocano precipitazioni. Qualsiasi nuova informazione che puoi ottenere è fondamentale. "
I risultati suggeriscono che le particelle biologiche che vengono spazzate via dalle tempeste di polvere aiutano a indurre la formazione di ghiaccio nelle nuvole e che la loro regione di origine fa la differenza. Le prove suggeriscono sempre più che la polvere trasportata dall'Asia potrebbe influenzare le precipitazioni nel Nord America, per esempio.
I ricercatori sperano di utilizzare i dati ICE-L per progettare studi futuri programmati per eventi in cui tali particelle potrebbero svolgere un ruolo maggiore nell'innescare la pioggia o la nevicata.
"Se comprendiamo le fonti delle particelle che nucleano le nuvole e la loro relativa abbondanza, possiamo determinare il loro impatto sul clima", ha affermato Pratt, autore principale dell'articolo.
Gli effetti di minuscole particelle aerodisperse chiamate aerosol sulla formazione di nuvole sono stati alcuni degli aspetti più difficili del tempo e del clima che gli scienziati possono comprendere.
Nella scienza del cambiamento climatico, che deriva molte delle sue proiezioni dalle simulazioni al computer dei fenomeni climatici, le interazioni tra aerosol e nuvole rappresentano ciò che gli scienziati considerano la più grande incertezza nella modellazione delle previsioni per il futuro.
"Campionando le nuvole in tempo reale da un aereo, questi investigatori sono stati in grado di ottenere informazioni sulle particelle di ghiaccio nelle nuvole con un livello di dettagli senza precedenti", ha affermato Anne-Marie Schmoltner della divisione di scienze atmosferiche di NSF, che ha finanziato la ricerca.
Fonte: EurekAlert
