Каменные водоросли против глобального парника
Человек достиг таковой стадии технического развития, что стал влиять на климат на планетке. К истинному причине антопогенные действия грозят и почти всем живым организмам, и самому человеку. Но ученые повсевременно обретают и остальных «игроков» на глобальном климатическом «поле», тотчас очень неожиданных.
Тыщи ученых подсчитывают, сколько килоджоулей тепла задержалось на планетке благодаря тому, что из трубы завода вылетела порция сажи, а самолет оставил в небе инверсионный след.Человек достиг экий стадии технического развития, что стал влиять на климат на планетке. К истинному причине антопогенные действия грозят и почти всем живым организмам, и самому человеку. Но ученые непрерывно обретают и иных «игроков» на глобальном климатическом «поле», тотчас очень неожиданных.
Тыщи ученых подсчитывают, сколько килоджоулей тепла задержалось на планетке благодаря тому, что из трубы завода вылетела порция сажи, а самолет оставил в небе инверсионный след. Смотря на это, немудрено и загордиться: глядите-ка, ни одно живое существо на миру не сумело учинить такового, а мы смогли!
Частично сходственная гордыня оправдана: вправду, по масштабу действия на климат антропогенный фактор смог догнать и перегнать почти все природные. И недаром правительства цельных государств собираются на конференции ООН по климату. Но имелось бы большой ошибкой размышлять, что способность изменять атмосферные процессы — необыкновенная прерогатива людской цивилизации. Ведь экий способностью владеют, к образцу, микроскопические морские водные растения.
Одна из главнейших групп организмов, собирающих фитопланктон в морях и океанах — диатомовые водные растения. Это одноклеточные организмы, отдаленные родственники морской капусты — ламинарии, а также зловредного губителя картофельных посевов — фитофторы.
Диатомовые примечательны тем, что любая их клеточка заключена в двустворчатый панцирь. Его хим состав — оксид кремния, связанный с молекулами воды — практически схож составу ценного камня опала. Броня диатомовых водных растений располагает чрезвычайно различную форму. Она снабжена специфичным вычурным узором из многообразных пор, бороздок, штрихов. Диатомовых чрезвычайно обожают геологи, ведь их панцири добро сохраняются в ископаемом облике, причем по комплекту обликов диатомовых, найденных в горной породе, можнож найти, в какую эру она сформировалась.
Фото: Mary Ann Tiffany,
San Diego State University / PLoS Biology
Фото: www2.cnrs.fr
Образцы панцирей диатомовых
Как микроскопическая диатомея может воздействовать на гигантскую атмосферу? Ее масса — конкретно в броне. Спецы по физике атмосферы из южноамериканского Института Стоуни-Брук (штат Нью-Йорк) под управлением доктора Дэниела Нопфа предназначили особое исследование панцирям диатомей, тот или другой размещено на страничках Nature Geoscience. Оказывается, створки диатомовых владеют хорошим потенциалом для того, чтоб изменять структуру туч.
В больших покровах тропосферы — самого нижнего оболочки земной атмосферы — в состав туч заходит как водянистая, так и твердая, и газообразная вода. Капельки водянистой воды находятся в сильно переохлажденном состоянии: они могут часами не преобразовываться в лед при температурах вплоть до -37 градусов Цельсия. Не считая того, в облаке быть может чрезвычайно высочайшая концентрация водяного пара, важно превосходящая порог насыщения. Условная влажность воздуха по отношению ко льду может достигать там 150%. Это означает, что концентрация пара в полтора однажды преимущественно той, при тот или иной твердая и газообразная вода находятся в равновесии.
Этакое, все-таки, происходит, иногда в облаке нет инородных частей, тот или другой способны иметься центрами кристаллизации. Наличие эких частей сильно упрощает перевоплощение капельно-водянистой воды и пара в ледяные кристаллы. В качестве центров кристаллизации способны выступать, к примеру, минеральные пылевые части, поднятые с света. Как объяснил ПандеTimes управляющий программы Климат и энергетика WWF Рф Алексей Кокорин, проводились и опыты по искусственному засеванию туч кристаллами морской соли.
Зачем это главно для нас? Ежели в составе облака будет преимущественно ледяных кристаллов, оно станет превосходнее отражать излучение Солнца обратно в космос. Другими словами, будет действовать против парникового эффекта. Альбедо — отражательная способность пасмурного оболочки — один-одинехонек из принципиальных причин в погодных моделях. Сотки профессионалов бьются над тем, чтоб очень верно оценить его и учитывать в предвещаниях имеющегося климата. Все-таки число неведомых по-бывшему чрезвычайно крупно, и непрерывно выявляются новейшие подробности, наиболее либо наименее значительные.
Как нашли спецы Института Стоуни-Брук, панцирь диатомовой водные растения Thalassiosira pseudonana — конкретно тот тип частей, тот или другой непревзойденно подступает на роль центра кристаллизации. Ученые проводили лабораторные опыты со створками этого облика и их осколками, помещая их в обстановки, очень приближенные к соглашениям верхней тропосферы. Замерзание капельно-водянистой воды в пребывании створок происходило теснее при -23 градусах Цельсия — важно теплее, чем -37 градусов, призываемые для замораживания капель воды без инородных примесей. Также наличие панцирей диатомовых содействовало кристаллизации в воздухе, сверхнасыщенном паром. Кристаллы льда из газообразной воды формировались теснее при условной влаги по льду в 132%.
Панцирь Thalassiosira pseudonana. Фото: rnd.cnews.ru
Ученые считают, что этот эффект, во многом, обоснован узким органическим покрытием створок. Взаимодействие меж молекулами воды и органическими молекулами на поверхности панцирей может ускорять формирование ледяного кристалла. По словам профессионалов, Thalassiosira pseudonana — основной морской организм, для тот или другой в личном порядке имелось определено, что он способен повлиять на процессы образования льда в облаках.
Как отмечают сотрудники Института метеорологических и климатологических исследований при Технологическом институте Карлсруэ (Германия) Отто Меллер и Коринна Хоос, объясняющие службу под управлением доктора Нопфа, диатомовые могут оказывать внушительное воздействие на облака в тех регионах, куда затруднен доступ пылевых частей с континентов. Это, в частности, области больших широт, где, кроме остального, часто находятся так-называемые зоны апвеллинга — участка интенсивного развития фитопланктона. Творцы занятия подчеркивают, что их сведения подсобляют разъяснить наблюдаемые конфигурации в структуре туч над обнаруженными участками океана, а также дозволяют разыскать отношение меж действиями формирования полярных туч и повторяющимся цветением морских вод в приполярных регионах.
Исследователи, все-таки, сходятся на том, что предстоит еще крупная служба. Нужно узнать, как интенсивно панцири водных растений выбрасываются в воздух из морских вод (створки вылетают в атмосферу сообща с маленькими брызгами, в частности, при разбивании волн, лопании пузырьков на поверхности). Также необходимо уточнить, какую долю они занимают посреди цельных атмосферных частей в многообразных регионах.
Действие микроводорослей на масштабные атмосферные процессы не стало великим сюрпризом для ученых. Еще в начале 90-х гг. прошедшего века имелось определено, что конденсацию туч над океанами могут в значимой мере стимулировать аэрозоли, состоящие из микроскопических капелек серной кислоты. Тот или иной, в свойскую очередь, появляется в воздухе при окислении летучих веществ — диметилсульфатов, выделяемых почти всеми группами планктонных водных растений. Причем, как узнали чуток позже при наблюдениях в южной количества Индийского океана, чем выше температура воды, тем преимущественно диметилсульфатов фитопланктон поставляет в атмосферу.
Иногда стало не тайна о экий связи, некие ученые-экологи узрели в этом доказательство теории, сообразно тот или иной Свет представляет из себя саморегулирующийся организм. Ведь ежели водные растения стимулируют образование туч в ответ на нагревание океана, то они творят фактор, противодействующий парниковому эффекту. А означает, участвуют в сохранении глобального равновесия. Теория живой саморегулирующейся Света, либо теория Геи располагает довольно скандальную репутацию в научном обществе. Водные растения и стимулируемые ними атмосферные процессы смогли серьезно прирастить накал дискуссии посреди профессионалов по биосфере.
Вроде бы то ни имелось, морские водные растения — едва один-одинехонек из бессчетных причин, влияющих на климатическую ситуацию, — заключает Алексей Кокорин. — Климатологи постоянно трудятся, чтоб учитывать как можнож преимущественно эких причин. Нам же цельным главно осознавать: нельзя полагаться на то, что водные растения сделают за население земли всю службу и выручат нас от эффектов, связанных с антропогенным конфигурацией климата.
Источники:
1) D. A. Knopf, P. A. Alpert, B. Wang, J. Y. Aller. Stimulation of ice nucleation by marine diatoms. Nature Geoscience, 4, 88-90 (2011)
2) Ottmar Mohler, Corinna Hoose. Atmospheric science: Ocean algae and atmospheric ice.
Nature Geoscience, 4, 76-77 (2011)
3) Katina Bucher Norris. Dimethylsulfide Emission: Climate Control by Marine Algae?
С признательностью к источнику и творцу: ПандаTimes , Павел Плуталов
Posted in Климат Земли by admin with comments disabled.