Morska piana a zmiany klimatu
Obserwacje morskiej piany pozwolą w przyszłości na dokładniejsze prognozowanie zmian klimatu - donosi Nature.
Aby przewidzieć pogodę w następnym tygodniu czy miesiącu, stacje meteorologiczne analizują ilość chmur, wilgotność powietrza, stopień zachmurzenia oraz temperaturę. Okazuje się jednak, że jest jeszcze jeden czynnik, którego wpływ na pogodę był dotychczas bardzo lekceważony. Chodzi o... proces tworzenia się pęcherzyków powietrza podczas łamania się fal morskich.
Zjawiskiem tym zajęli się Grant Deane i Dale Stokes, naukowcy z Instytutu Oceanografii w La Jolla w Kalifornii.
Wyobraźmy sobie niespokojny ocean, po którym przetaczają się olbrzymie fale. Strumień wody zakręcając, "połyka" powietrze i następnie wpycha je pod wodę. Ruch turbulentny wody oraz siła uderzenia fali powodują powstanie bąbelków różnej wielkości.
Taki maleńki pęcherzyk powietrza (tylko te o promieniu nie większym niż 1 mm są stabilne) zawiera w sobie niezbędny dla życia roślin dwutlenek węgla. Miliony bąbelków usuwają więc z atmosfery dwutlenek węgla i dostarczają go podwodnym ogrodom. Kiedy zaś wracają z powrotem ku powierzchni oceanu, ułatwiają przemieszczanie się drobin materii organicznej i bakterii spod wody.
Kończąc swój żywot, bąbelki pękają, rozbryzgując w powietrzu maleńke krople wody. Przyciągają one cząsteczki pary wodnej oraz unoszące się drobne pyłki.
Dzięki temu oczyszczane jest powietrze. Ponieważ fale łamią się na dużym obszarze, wyżej wymienione procesy mają znaczący wpływ na globalną cyrkulację gazów, a tym samym na ziemską pogodę.
Podobne zjawiska udało się uzyskać w laboratoryjnym basenie. Tam przeprowadzono pierwsze symulacje. Wyniki porównano z pomiarami przeprowadzonymi na wybrzeżu kalifornijskim. Na podstawie danych uzyskanych z nagrania wideo odkrywcy oszacowali, ile w danej objętości powstanie pęcherzyków.
No dobrze, ale co z dokładniejszą prognozą pogody? Otóż cały sens w tym, aby wyżej wspomniane czynniki, które wpływają na zmianę klimatu, opisać za pomocą równania. Deane i Stokes zauważyli, że tworzeniu się bąbelków towarzyszą różne dźwięki. Tym głośniejsze, im mniejszy pęcherzyk powstaje. Jest to o tyle ważne, że to właśnie te małe są wpychane przez fale najgłębiej i tym samym ich rola jest ważniejsza.
Naukowcy zamierzają stworzyć model występowania łamania się fal i ilości zawartego w nich powietrza w oparciu o fizykę dźwięku. Wtedy nasłuchując "szumu" morza, potrafilibyśmy oszacować wpływ fal na pogodę. (and)
