Miből lesz a cserebogár, avagy miből lesz eső?

 

Az utóbbi időben nagyon fura az időjárás. hol esik, hol nem, és gyakran kiseb-nagyobb foltokban. Az okát nem tudom, de elgondolkodtatott két cikk, amiket a napokban fedeztem fel. Mivel franciául vannak, készítettem egy kis fordítást. Ezek az eső keletkezését új megvilágításba helyezik.(Forrást ld. a linkekben.)

 

 

A virágok által kibocsátott pollen szétszóródik légkörben és a nedvesség hatására apró részecskékké alakul. ezek elősegítik a felhők képződését, vagyis a virágok elő tudják idézni az esőt és a jó időt.
 

Jól ismerjük a pollen szerepét a virágzó növények reprodukciójában. A klimatológusok azonban eddig nem vették számításba, mondván, hogy a pollen mérete túlságosan nagy ahhoz, hogy befolyásolhassa a felhőképződést.  Allison Steiner, a Geofizikai Kutató Levelek című könyv fő szerzője így ír erről: "Ezeket a szemeket túl nagynak tartották ahhoz, hogy fontosak legyenek az éghajlati rendszerben, túl nagyok ahhoz, hogy felhőket képezzenek, vagy kölcsönhatásba lépjenek a nap sugaraival. És a nagy részecskék nem maradhatnak a légkörben.”
 

A kutató azonban azon töprengett, vajon mi történik a pollen allergiát okozó részecskéivel a levegőben. A szakirodalom szerint a pollen apró darabokra tud bomlani, és ez által idézi elő az allergiás reakciót. De vajon lehet-e ezeknek a kis szemeknek hatása az éghajlatra, valamint az aeroszolokra, a levegőben felfüggesztett finom részecskékre, amelyek a felhők képződésében is szerepet játszanak?

 

A Michigani Egyetem kutatói a tölgy, a pekándió, a cédrus, a nyírfa, a fenyő és a parlagfű pollenjével végeztek kísérleteket. Ezek a növények fontos pollenforrások az Egyesült Államokban. Vízbe áztatták őket, majd légköri tudományok professzor-asszonya Sarah Brooks „felhő-készítő” laboratóriumában, szétpermetezték.  
 

És az eredmények: amikor a pollen nedves lesz, nagyon könnyűvé válik, és kisebb részecskékre bomlik. Így párás levegőben az 5-150 μm-es pollen átmérője kisebb, mint egy mikron. A kutatók megvizsgálták az elektronmikroszkópos mintákat is, és megállapították, hogy a 20-50 μm méretű szemcsék olyan kicsire csökkentek, ami már lehetővé tette a felhőképződést.
 

A „felhő-készítő” kamrában megfigyelték a cseppképződést. Az ide belépő minták olyan nedvességi körülményeknek vannak kitéve, amelyek a légkörben talált relatív páratartalmat reprezentálják - mondja Sarah Brooks. Ha egy minta aktiválhatja a felhőképződést, akkor a cseppecskék megnőnek a mintaszűrőn és nagyobb cseppeket képeznek. A kis pollenrészecskék így lettek a felhők kondenzációs magjai.
 

Összefoglalva, amikor a fák pollent bocsátanak ki, elősegíthetik a felhőképződést és az esőket, amelyek táplálják őket. A szél által szállított pollen tehát hatással lehet az éghajlatra. Ez számunkra eddig ismeretlen kapcsolatot jelent a növények és a légkör között: a pollen nem csak a növények reprodukciójában, hanem a felhőképződésben is szerepet játszik!

 

 

 

A szél különböző mikroorganizmusokkal telíti a légkört. Ezek nukleációs magokként viselkednek felhőkben, vagyis megkönnyítik a vízcseppek vagy jégkristályok képződését. ennek hatása sokkal jelentősebb, mint eddig gondolták. Az élőlények ezek szerint képesek előidézni az esőt, havat vagy jégesőt, mint a Brent Christner által vezetett amerikai csapat és a Cindy Moris, az INRA d'Avignon növénypatológiai egysége által végzett kísérletek mutatják.
 

A felfedezés önmagában nem meglepő. Régóta ismert, hogy a csekély mennyiségű atmoszférikus részecskék jelentős szerepet játszanak a csapadékképződésben. Ha a tiszta víz hőmérséklete fokozatosan csökken, a folyadék állapotban legalább -35° C-on, az úgynevezett túlhűtött állapotban maradhat. Ez az állapot instabil, és csak egy is rázkódásra van szükség ahhoz, hogy azonnali glaciációt eredményezzen. A légijármű-pilóták ezt tapasztalatból tudják, hiszen megeseik, hogy az egész gépet néhány másodpercen belül jég borítja,amikor a túlhűtött vízfelhőn áthaladnak.

Nagymértékben csökkentik a túlhűtést a kis részecskék, akár por formában is. A víz ugyanis ezek felszínére fagy rá, és jégréteget képez, ami viszont megkönnyíti más vízmolekulák rögzítését. Ezzel, ahogy jogosan mondják, egy „hóláncot” indítanak el. az így létrejött kicsapódásokat nucleációs magoknak nevezzük.

 

Brent Christner és Louisiana Állami Egyetembeli csapata, a gleccserek specialistái, szokás szerint a hegyekben dolgoztak. Laboratóriumuk neve is ezt tükrözi: „az állandóan hideg és fagyott környezetek mikrobiológiája”. Jelen projektben a mintákat az Egyesült Államokban (Montana) és az Antarktiszon vették. Franciaországban Cindy Moris csapata az Alpokban velük párhuzamosan dolgozott.
 

A közepes és nagy magasságban összegyűjtött a hómintákból kivonták a legkisebb részecskéket. Aztán azt vizsgálták, hogyan a (tiszta vízben) hogyan működtek ezek a részecskék nukleációs magként. Mint megállapították, hatásuk a mennyiségtől függ, ez a mintákban 4 és 120 liter között változott. Ezután elemezték a jelenséget. Korábban is gyanították, hogy  mikroorganizmusok, vírusok, baktériumok vagy egysejtű algák is lehetnek ezen részecskék között, az azonban, hogy ezek az élőlények észrevehető hatást gyakorolhatnak az időjárásra, csak az utóbbi időben merült fel.

De nem számítottak az elért eredményre. A hóban található részecskék között, és annak nukleáció magjaként működő élő szervezetek mennyisége a 69 és 100% között változott! Az elemzett mintákban az Antarktiszon ez az arány a legalacsonyabb, míg az Alpokban a legmagasabb. Lényegében baktériumokról van szó.
 

A Science folyóiratban megjelent első cikkben arra a következtetésre jutottak, hogy a baktériumok fontos szerepet játszanak a csapadék intenzitásában vagy eloszlásában. Úgy tűnik, hogy növelik ezeket, különösen akkor, ha a hőmérséklet nem túl alacsony (ha nagyon alacsony, akkor könnyen kicsapódnak, anélkül, hogy sűrű nukleációs magot képeznének). "Meglepő  rájönni, hogy a legfontosabb katalizátorok közül néhány nagyrészt figyelmen kívül hagytunk." - magyarázta Brent Christner.

 

A második következtetés az, hogy a mikroorganizmusok segítségével befolyásolható a jegesedés. Röviden egy leszállási technika, de még finomításra szorul. A biológusok valóban megfigyeltek egy furcsaságot: a glaciogén baktériumok közül a legtöbb növényi kártevőként ismert. A kérdés nyitott. Kihasználhatják azt a képességüket, hogy jeget formálnak a növényi sejtek felrobbanásához. Ez az, amit a Nature online magazinban, Tim Lenton, a földi rendszerelemzés szakembere (Earth System Analysis) tett közzé, aki a James Lovelock által megfogalmazott Gaia hipotézisen dolgozott, mely szerint a szárazföldi ökoszisztémák befolyásolják az éghajlatot.
 

Akár hogy is van, a meteorológusok kénytelenek foglalkozni az élőlényekkel... Vajon be kell beépíteniük a bakteriális ökoszisztémákat a modelljeikbe?

 

 
Ha valaki többet tud erről. ne rejtse véka alá, számomra ugyanis szintén maradtak nyitott kérdések.