K tání ledovců přispívá souhra několika faktorů

Článek byl upraven z tiskové zprávy Kazutoshiho Satoa z Národního institutu polárního výzkumu v Japonsku

Dalo by se těmto přírodním katastrofám zabránit, kdyby vědci znali jejich spouštěče? V nedávné studii vedené Kazutoshim Satoem za účasti profesora Juna Inouea z Národního institutu polárního výzkumu v Japonsku se vědci rozhodli zaměřit na aerosoly.

Chtějí pochopit, jak aerosoly z lesních požárů, které nedávno pustošily Kalifornii, ovlivňují tvorbu ledových mraků v Arktidě a zjistili, že mraky složené z drobných kapiček vody, nebo ledových krystalků, hrají zásadní roli při regulaci zemského klimatu tím, že ovlivňují množství slunečního záření, které dopadá na zemský povrch.

Podle vědců přispívají atmosférické řeky z nižších zeměpisných šířek k poklesu mořského ledu. Podle nich jsou viníkem lesní požáry uvolňují aerosoly, které mohou ovlivnit tvorbu ledových mraků. Teplo oceánu pak dále ohřívá atmosféru. Ale i sopečné erupce uvolňují aerosoly, které mohou ovlivnit tvorbu mraků. Společně tyto faktory působí komplexním a dynamickým způsobem a utvářejí arktický klimatický systém.

Fáze mraku významně ovlivňuje rovnováhu povrchové energie, protože kapalné vodní mraky odrážejí více záření než mraky ledové. Ledová mračna se obvykle tvoří při teplotách pod -38 °C, ale nedávné pozorování v Arktidě naznačuje, že se umí tvořit i při vyšších teplotách. Tento jev usnadňují částice vytvářející led (INP), včetně minerálního prachu, organických aerosolů a bioaerosolů, které podporují tvorbu ledových mraků nad obvyklým bodem mrazu.

Tyto INP pocházející primárně z oblasti mimo arktický region. také obsahují stopy aerosolů organického uhlíku. Hlavními zdroji těchto aerosolů, které přispívají k vyšším koncentracím organického uhlíku, černého uhlíku a dalších aerosolů nad Arktidou, jsou požáry, které byly v Kanadě, na Aljašce a v Rusku. Navzdory rozsáhlým vědeckým důkazům o přesunu aerosolu z nižších zeměpisných šířek, však přesná souvislost mezi transportovanými aerosoly a tvorbou ledových mraků v Arktidě zůstává nejasná.

V září 2023 během expedice do Čukotského a Beaufortova moře, vědci sbírali data přímo v arktické oblasti. Ty pak shromáždili v na palubě japonské výzkumné lodi RV Mirai.

Tým použil sondy a drony se senzorem detekce částic v oblacích (CPS), aby změřili počet částic a definovali vlastnosti mraků. Kromě toho byly ke sledování pohybu aerosolů a identifikaci jejich zdrojových oblastí použité nástroje pro atmosférické modelování, jako je model zpětné trajektorie.

V nižší troposféře počítadlo částic na dronu zaznamenalo počet částic o dva řády vyšší, než je průměr za jednu plavbu. Pomocí sondy CPS vědci detekovali ledové mraky ve střední troposféře při teplotách vyšších než -15 °C. Poblíž teplého proudu a vlhkého vzduchu přicházejícího ze středních zeměpisných šířek. Tyto toky jsou často označované jako atmosférické řeky (AR). Tyto pozorování jasně naznačují, že tyto aerosoly z lesních požárů, které se dostaly přes AR, přispívají k tvorbě ledových mraků za relativně teplých podmínek.

Pomocí analýzy zpětné trajektorie tým zjistil, že OC aerosolové hmoty pocházející z lesních požárů v Kanadě putovaly do Arktidy, kde přispěly k tvorbě ledových mraků při teplotách vyšších než je u těchto aerosolů obvyklé.

Tato studie zdůrazňuje kritickou potřebu atmosférických profilů, včetně sledování koncentrací aerosolů a jejich chemického složení. Vytvořením jasného spojení mezi aerosoly emitovanými z lesních požárů a tvorbou ledových mraků tento výzkum připravuje cestu pro budoucí zdokonalení způsobu, jakým je přenos aerosolu zastoupeného v arktických klimatických modelech.

Závěr je jasný. Vědci z Japonska naznačují, že aerosoly organického uhlíku z těžkých lesních požárů v Kanadě během léta 2023, byly transportované přes Severní ledový oceán a přispěly k tvorbě ledových mraků i při vysokých teplotách, což vede k zvyšujícím se teplotám oceánu a tání ledovců.