Таяние арктических льдов создает свои собственные облака
У берегов Гренландии учёные подсмотрели, как рождаются облака. Оказалось, тающий лёд запускает химическую фабрику, и этот механизм раньше никто не замечал. Открытие может изменить наши представления о климате Арктики.
Экспедицию возглавил Зонгбо Ши из Бирмингемского университета. Летом 2022 года его команда на судне RRS Discovery двигалась от юго-восточной Гренландии к проливу Дэвиса. Исследователи заметили: там, где ледяные глыбы крошатся в открытой воде, воздух наполняется газами. Ведь летний арктический воздух кристально чист — пыли и сажи почти нет, и водяному пару просто не за что «зацепиться», чтобы стать каплей. Найденные частицы и оказались теми самыми «семенами» для облаков.
За 13 дней наблюдений новые частицы фиксировали постоянно, но появлялись они строго после восхода солнца. В один из дней к западу от Гренландии их число в кубическом сантиметре воздуха подскочило с 50 до 1500.
Секрет в химии. Морские водоросли и микроорганизмы выделяют сернистый газ, а солнце превращает его в серную кислоту. Одновременно морская вода и лёд выбрасывают соединения йода, которые на свету становятся йодными кислотами. Приборы ловили следы сразу обеих кислот именно в те моменты, когда зарождались частицы. Раньше такое удавалось создать только в лаборатории ЦЕРН, но в дикой природе этот процесс увидели впервые.
Чтобы стать основой для облачной капли, частице нужно дорасти до 50 нанометров — это в сотни раз тоньше волоса. Сами кислоты на размер не влияли: рост обеспечивали сотни органических молекул с поверхности океана и кромки льда. Учёные насчитали 591 такое соединение, причём 91 из них содержала йод и относилась к ранеенеизвестному классу молекул. Частицы росли со скоростью до 3,6 нанометра в час, а когда подо льдом начинали цвести водоросли, этот процесс ускорялся почти вдвое, позволяя достичь 100 нанометров всего за пару дней.
Эти реакции напрямую связаны с потеплением: тёплые арктические воды выбрасывают больше йода и серы. Пока никто не измерял общий объём этих выбросов, но открытие показывает, насколько хрупок и непредсказуем этот регион. «Каждый из этих вопросов — серьёзный научный вызов», — подчеркнул Ши.