Los científicos creen que la película delgada en la superficie del océano, que está involucrada en la formación de rocío marino, contiene muchos misterios que impactan nuestra atmósfera y el mundo. Un equipo de la Universidad Stony Brook e investigadores internacionales pueden haber descubierto un papel clave de estocapa delgada: descubrieron que los materiales biogénicos en la capa pueden afectar la formación de nubes de hielo y, por lo tanto, el clima a escala global, particularmente cuando otras partículas formadoras de hielo conocidas, como el polvo mineral, son escasas o están ausentes.
Sus hallazgos se detallan en un artículo publicado en Naturaleza .
El aerosol marino, que contiene sal y varios compuestos orgánicos producidos por el fitoplancton y otros microorganismos en las aguas oceánicas superficiales, es emitido por el estallido de burbujas formadas por las olas rompientes y es una de las principales fuentes de partículas en la atmósfera. Los grupos de investigaciónde Daniel A. Knopf, PhD, en el Instituto de Atmósferas Terrestres y Planetarias en la Escuela de Ciencias Marinas y Atmosféricas de Stony Brook SoMAS, y Josephine Aller, PhD, de SoMAS, están trabajando para desentrañar la complicada relación entre microorganismos en la superficie del océanoaguas, compuestos orgánicos en la pulverización marina y formación de nubes de hielo, que a su vez afecta la precipitación y el clima.
"La forma en que las partículas de aerosol naturales afectan las propiedades radiactivas de las nubes es poco conocida y es una de las mayores incertidumbres en la predicción de futuros cambios climáticos", dijo el profesor Knopf. "Pero nuestra colaboración internacional reunió la experiencia científica para demostrar que ella microcapa de la superficie del mar contiene material orgánico nucleante de hielo liberado por el fitoplancton "
En el documento, "Una fuente biogénica marina de partículas de nucleación de hielo atmosférico", el equipo de investigación estudió la fuente de partículas de nucleación de hielo marino mediante el uso de instrumentos de campo durante varios cruceros oceánicos, mediciones de nucleación de hielo de laboratorio y estado de- Análisis de partículas individuales de rayos X sincrotrón de última generación, utilizando instalaciones en la Fuente de Luz Avanzada del Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley.
Los profesores Knopf y Aller con sus estudiantes mostraron que el material orgánico disuelto liberado por una especie común de fitoplancton oceánico cultivado en el laboratorio podría formar hielo bajo las temperaturas y la humedad relativa típicas de la atmósfera. El equipo de Stony Brook demostró que el campo recolectó la microcapa oceánica superficialEl material de película capaz de nuclear el hielo es fisicoquímicamente similar al material orgánico liberado por el cultivo de laboratorio.
Estos hallazgos, en combinación con experimentos de nucleación de hielo utilizando las muestras de microcapas del Ártico, llevaron al equipo internacional a concluir que las partículas biogénicas de nucleación de hielo presentes en el material liberado por el fitoplancton son un buen candidato para la fuente de actividad observada en las microcapas muestreadas.se sabe que el aerosol marino se asocia a menudo con material de fitoplancton. Esto sugiere que alguna fracción de las partículas de aerosol marino será capaz de formar hielo en la atmósfera.
Armado con estos datos, el equipo internacional desarrolló un modelo global que incorpora las emisiones de aerosoles de aerosol marino y las eficiencias de formación de hielo medidas en el laboratorio para unir sin ambigüedad el fitoplancton con partículas que forman hielo en la atmósfera.
"La aplicación de este modelo para evaluar el transporte de partículas nucleantes de hielo marino a regiones atmosféricas frías nos permitió inferir que las partículas nucleantes de hielo marino se pueden comparar con fuentes de polvo en grandes partes del Océano Austral, el Atlántico Norte y el NortePacífico ", explicó el profesor Knopf." Esto nos lleva a concluir que los océanos son potencialmente una fuente importante de partículas que forman hielo de forma natural en la atmósfera ".
Los miembros del equipo de investigación internacional involucrados en el estudio provienen de 11 universidades o instituciones en los Estados Unidos, Canadá y Europa.
La investigación es apoyada en parte por la National Science Foundation y el Departamento de Energía de los EE. UU.
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Materiales proporcionado por Universidad de Stony Brook . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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