Razumijevanje prašine na visokim geografskim širinama moglo bi pomoći u predviđanju globalnog zagrijavanja i vremenskih obrazaca u budućnosti.
ADVERTISEMENT
Naučnici se sve više usmjeravaju na prašinu kako bi dublje razumjeli njen utjecaj na klimu i vremenske sisteme. Iako ovo istraživanje može izgledati iznenađujuće, lokacija za proučavanje ovog fenomena bila je očigledan izbor – Island, piše Euronews Green.
Naime, Island je najveće i najaktivnije pustinjsko područje u Europi, ali njegova 44.000 km² velika pustinjska regija nije prekrivena tipičnim narandžastim dinama, već ogromnim ravnicama crne vulkanske prašine. Ove pustinje proizvode prašinu koja u vjetrovitim uvjetima može izazvati snažne oluje.
Ove čestice, poznate kao "prašina visoke geografske širine" (HLD), uglavnom potiču iz područja blizu Arktičkog kruga, iako mogu doprijeti čak do kontinentalne Europe.
Islandska čestica prašine ima specifičan "otisak prsta" zbog svog vulkanskog sastava. "Pronašli smo ovu crnu prašinu čak u Finskoj, pa čak i u Srbiji", kaže Pavla Dagson-Valdhauserova, istraživačica sa Univerziteta za poljoprivredu Islanda i predsjednica Islandskog udruženja za aerosol i prašinu.
Dezertifikacija, koja je prema procjenama UN-a jedan od najvećih ekoloških izazova današnjice, postaje ozbiljan problem uslijed klimatskih promjena i ljudskih aktivnosti. Islandske pustinje su, nažalost, rezultat tih aktivnosti. "Ova područja bi bila brezova šuma", objašnjava Dagson-Valdhauserova, upućujući na neplodne pejzaže.
Vikinški doseljenici pokušali su obrađivati zemlju primjenjujući tehnike utemeljene na klimi Sjeverne Europe, no ove metode nisu bile učinkovite u hladnijem, vjetrovitijem okruženju Islanda. Pejzaži su se degradirali kroz stoljeća, a danas je samo oko 2% Islanda prekriveno šumama.
Iako neki istraživači smatraju da bi Arktik mogao ponovo postati zelen, pošumljavanje na Islandu napreduje vrlo polako, s ciljem povećanja pokrivenosti šumama na 4% do 2050. godine.
Jednom kad dezertifikacija počne, teško je preokrenuti. Otprilike 135 dana godišnje, prašina se podiže iz islandske pustinje i kontaminira druge dijelove Europe ili dijelove Islanda koji još nisu podvrgnuti dezertifikaciji. Vulkanske erupcije dodatno pogoršavaju uvjete, izbacujući pepeo u atmosferu i pojačavajući pustinjske uslove.
Klimatski utjecaj tamne prašine na visokim geografskim širinama
Utjecaj prašine na klimu na visokim geografskim širinama bitno se razlikuje od onog na niskim širinama. IPCC (Međuvladin panel za klimatske promjene) smatra da svjetlija prašina iz Sahare i Azije ima korisnu ulogu jer reflektira sunčevu svjetlost. Međutim, islandska prašina, koja je tamnija, upija sunčevu svjetlost, što dodatno zagrijava zemlju i zrak.
„Najveći klimatski uticaj ove prašine je taloženje na kriosferu“, objašnjava Dagson-Valdhauserova, pokazujući na glečer Myrdalsjökull ispred sebe. Crna prašina stvara sloj na glečerima koji upija toplinu, čime ubrzava otapanje leda.
Ova prašina, poput crnog uglja, također je značajan zagađivač zraka i pokretač klimatskih promjena u arktičkim regijama. Zbog svoje sveprisutnosti, utječe i na glečere na Grenlandu, kao i na morski led, dodaje Dagson-Valdhauserova.
S obzirom na to da se glečeri tope brže zbog porasta temperature, veće količine prašine dolaze do površine. „Ispod glečera nalazi se neograničen izvor prašine, najfiniji planinski materijal“, objašnjava ona.
Dagson-Valdhauserova prati ovu dinamiku prašine i razvija preciznije regionalne modele prašine pomoću brojnih mjernih instrumenata na Islandu.
Tehnologija za bolje prognoze
Kako bi razumjeli ponašanje ove prašine i njene klimatske implikacije, istraživači moraju bolje odrediti na kojim visinama se čestice nalaze. Polly Foster, doktorantica na britanskom Univerzitetu u Lidsu, istražuje utjecaj prašine na formiranje oblaka. Naime, prašina može djelovati kao jezgra za kristale leda, što je ključno za formiranje oblaka. „Čak i nekoliko čestica prašine može značajno utjecati na formiranje oblaka i njegov životni vijek“, objašnjava Foster.
Jedinstven sastav islandske prašine čini je izuzetno efikasnom u formiranju oblaka, što pak ima značajne klimatske posljedice. Oblaci igraju ključnu ulogu u globalnom ciklusu vode, ali i u kontroli temperature Zemlje, jer utječu na količinu sunčeve energije koja se reflektira nazad u svemir, kao i na količinu toplote koja ostaje zarobljena.
„Ako uspijemo bolje razumjeti količinu prašine koja ulazi u atmosferu, moći ćemo preciznije prognozirati formiranje oblaka, a time i globalno zagrijavanje i vremenske obrasce“, dodaje Foster.
Nova metoda mjerenja prašine
Za prikupljanje podataka o distribuciji prašine, Foster i njen tim koriste meteorološke dronove. Ovi dronovi mogu mjeriti temperaturu, pritisak, vlažnost, kao i veličinu i broj čestica u realnom vremenu, čak i do visine od dva kilometra. Ovaj pristup omogućava puno preciznija mjerenja nego što to mogu postići meteorološki baloni i laserski instrumenti (lidar), koji se koriste za praćenje atmosferskih uvjeta u nižim slojevima.
„Dronovi su jeftina i pouzdana opcija koja omogućava kontinuirano prikupljanje podataka. Naša metoda može značajno unaprijediti postojeće modele prašine“, kaže Ben Pickering, glavni meteorološki direktor za dronove.
Foster je takođe razvila inovativni instrument za skupljanje prašine u vrlo malim količinama, koji će pružiti neviđene uvide u ponašanje prašine u atmosferi. Ovaj instrument također prikuplja uzorke na tlu, omogućavajući usporedbu sa podacima prikupljenim iz više visinskih slojeva atmosfere.
Ako se ovi eksperimenti pokažu uspješnima, mogli bi drastično poboljšati naše sposobnosti za praćenje prašine i bolje razumijevanje klimatskih promjena.
Izvještavanje za ovu priču podržano je nagradom za naučno novinarstvo Europske unije za geoznanosti.