W artykule opublikowanym dzisiaj w czasopiśmie Science, eksperyment CLOUD w CERN dowodzi, że opary emitowane przez drzewa i utleniane w atmosferze odgrywają istotną rolę w procesie tworzenia chmur, a co za tym idzie wpływają na ochładzanie planety. Te same aerozole nadają lasom oglądanym z daleka niebieskawe zabarwienie. Eksperyment CLOUD dowiódł, że utlenione opary pochodzenia roślinnego łącząc się z kwasem siarkowym tworzą zarodki kondensacji kropel w chmurach. Wynik jest istotnym rozszerzeniem poprzedniej obserwacji CLOUD, która wykluczyła pierwotne przypuszczenie jakoby kwas siarkowy stanowił samoistny czynnik formacji chmur.

"To bardzo ważny wynik," powiedział szef eksperymentu CLOUD Jasper Kirkby, "jako że identyfikuje kluczowy czynnik odpowiedzialny za tworzenie nowych aerozoli w dużych obszarach atmosfery - a wpływ samych aerozoli na proces tworzenia chmur został uznany przez Międzyrządowy Panel do Spraw Zmian Klimatu za źródło największej niepewności obecnych przewidywań."

Kropelki chmur tworzą się na cząsteczkach aerozoli które mogą powstawać bezpośrednio, na przykład mgła rozpylona nad morzem, lub też tworzyć się w procesie tzw. zarodkowania (nukleacji), w którym obecne w atmosferze opary łączą się tworząc nowe cząstki mogące stanowić zarodki kondensacji. Przypuszcza się, że około połowa chmur tworzy się poprzez ten drugi mechanizm, ale sam proces zarodkowania jest jak dotąd słabo poznany.

Komora Eksperymenty CLOUD zapewnia o wiele czystsze warunki niż to było osiągalne w poprzednich eksperymentach, pozwalając na badanie procesu enukleacji w ściśle kontrolowanych warunkach laboratoryjnych. Eksperyment posiada wiele unikalnych cech, jak choćby możliwość kontrolowania "promieniowania kosmicznego" którego źródłem jest CERN'owski akcelerator PS, usuwania jonów za pomocą silnego pola elektrycznego, kontroli sztucznego "nasłonecznienia", a także bardzo stabilne warunki działania przy dowolnej temperaturze.

Eksperyment wykazał również, że jonizacja produkowana przez promieniowanie kosmiczne w wyższych partiach atmosfery znacznie przyspieszają enukleację w sytuacji, kiedy stężenie kwasu siarkowego i utlenionych oparów pochodzenia roślinnego jest stosunkowo niewielkie. Publikacja eksperymentu CLOUD zawiera również modelowanie sezonowych zmian stężenia aerozoli w atmosferze wynikające z większej emisji w okresie letnim przez drzewa na północnej półkuli.

Podsumowując, najnowszy wynik eksperymentu CLOUD w CERN dowodzi że kwas siarkowy istotnie odgrywa rolę w procesie formowania chmur ale niezbędnie potrzebuje pomocy ze strony drzew.

Eksperyment CLOUD (Cosmics Leaving Outdoor Droplets) w CERN stanowi współpracę 19 instytutów specjalizujących się w różnych dziedzinach nauki, od fizyki cząstek elementarnych po nauki o atmosferze, które połączyły się w celu badania zjawiska tworzenia się chmur w atmosferze, a w szczególności badania roli jaką w tym procesie pełni promieniowanie jonizujące przy użyciu wiązki z akceleratora PS.

Źródło: CERN, tłum. Paweł Brückman de Renstrom. Ilustracja: freedigitalphotos.net