Sebuah tim ahli kimia atmosfer telah bergerak lebih dekat ke apa yang dianggap sebagai "cawan suci" dari ilmu pengetahuan tentang perubahan iklim: deteksi langsung pertama dari partikel biologis dalam awan es. Ice in Clouds Experiment - Layer Clouds (ICE-L) tim memasang spektrometer massa ke pesawat C-130 dan membuat serangkaian penerbangan berkecepatan tinggi melalui jenis awan yang dikenal sebagai awan gelombang. Analisis kristal es mengungkapkan bahwa partikel yang memulai pertumbuhannya terdiri hampir seluruhnya dari debu atau bahan biologis seperti bakteri, spora jamur dan bahan tanaman. Meskipun telah lama diketahui bahwa mikroorganisme menjadi mengudara dan menempuh jarak yang sangat jauh, penelitian ini adalah yang pertama menghasilkan data langsung tentang bagaimana mereka bekerja untuk memengaruhi pembentukan awan.
Tim yang dipimpin oleh Kimberly Prather dan Kerri Pratt dari University of California di San Diego, Scripps Institution of Oceanography, melakukan pengukuran residu es kristal awan di tempat dan menemukan bahwa separuhnya adalah debu mineral dan sekitar sepertiga terbuat dari anorganik. ion yang dicampur dengan nitrogen, fosfor, dan karbon - elemen khas materi biologis.
Kecepatan analisis detik demi detik memungkinkan para peneliti untuk membuat perbedaan antara tetesan air dan partikel es. Inti es lebih jarang daripada inti tetesan.
Tim tersebut menunjukkan bahwa debu dan material biologis memang membentuk inti dari partikel es ini, sesuatu yang sebelumnya hanya dapat disimulasikan dalam percobaan laboratorium.
"Ini benar-benar semacam ukuran cawan suci bagi kita," kata Prather.
“Memahami partikel mana yang membentuk inti es, dan yang memiliki konsentrasi sangat rendah dan secara inheren sulit diukur, berarti Anda dapat mulai memahami proses yang menghasilkan presipitasi. Setiap informasi baru yang bisa Anda dapatkan sangat penting. "
Temuan menunjukkan bahwa partikel biologis yang tersapu dalam badai debu membantu mendorong pembentukan es awan, dan bahwa daerah asal mereka membuat perbedaan. Bukti semakin menunjukkan bahwa debu yang diangkut dari Asia dapat mempengaruhi curah hujan di Amerika Utara, misalnya.
Para peneliti berharap untuk menggunakan data ICE-L untuk merancang studi di masa depan yang bertepatan dengan peristiwa ketika partikel seperti itu mungkin memainkan peran lebih besar dalam memicu hujan atau salju.
"Jika kita memahami sumber-sumber partikel yang membentuk awan, dan kelimpahan relatifnya, kita dapat menentukan dampaknya terhadap iklim," kata Pratt, penulis utama makalah ini.
Efek dari partikel udara kecil yang disebut aerosol pada pembentukan awan telah menjadi beberapa aspek yang paling sulit dari cuaca dan iklim untuk dipahami para ilmuwan.
Dalam ilmu perubahan iklim, yang memperoleh banyak proyeksi dari simulasi komputer tentang fenomena iklim, interaksi antara aerosol dan awan mewakili apa yang para ilmuwan anggap sebagai ketidakpastian terbesar dalam memodelkan prediksi untuk masa depan.
“Dengan mengambil sampel awan secara real time dari pesawat terbang, para peneliti ini dapat memperoleh informasi tentang partikel es di awan pada tingkat detail yang belum pernah terjadi sebelumnya,” kata Anne-Marie Schmoltner dari NSF's Division of Atmospheric Sciences, yang mendanai penelitian tersebut.
Sumber: EurekAlert
