Ogromna chmura pyłu w końcu uderzyła w Stany Zjednoczone, po przebyciu 5000 mil z pustyni Sahara przez Ocean Atlantycki.
Pióropusz zaciemnił niebo w Puerto Rico na początku tego tygodnia, powodując jedne z najwyższych stężeń aerozolu atmosferycznego, jakie wyspa kiedykolwiek widziała. Wczoraj rano, chmura zaczęła pełzać nad wybrzeżem Zatoki Perskiej. Meteorolodzy twierdzą, że zamglone niebo może trwać do weekendu.
Ten szczególny pióropusz jest wśród najbardziej ekstremalnych na rekord, naukowcy zauważyli. Grubość cząstek pyłu w atmosferze jest najwyższa zaobserwowana w ciągu 25 lat pomiarów satelitarnych. A jego skutki uboczne są zauważalne wszędzie tam, gdzie przechodzi: zamglone niebo i wspaniałe zachody słońca, jak również potencjalne podrażnienia dróg oddechowych od wszystkich dodatkowych pyłów w powietrzu.
„Jest to niezwykle niezwykłe wydarzenie,” powiedział Joseph Prospero, naukowiec atmosferyczny na Uniwersytecie w Miami, którego zespół badawczy pomógł pionierskie badania saharyjskich chmur pyłu ponad 30 lat temu.
Ogólnie, saharyjskie pióropusze pyłu zdarzają się właściwie cały czas – pustynia Sahara ma nieskończone zasoby pyłu dla wiatrów, które przenoszą go przez Ocean Atlantycki. Te wydarzenia po prostu nie są zazwyczaj tak intensywne.
Jest pewna debata wśród naukowców na temat tego, czy te podróżujące chmury pyłu mogą być dotknięte przez przyszłe zmiany klimatu. Badania modelowania przyniosły mieszane wyniki, niektóre sugerujące, że mogą one stać się bardziej intensywne, a inne sugerujące coś przeciwnego.
Na razie nie jest jasne, czy to szczególne wydarzenie jest „anomalią meteorologiczną”, powiedział Prospero, czy może to być spojrzenie na skutki ciągłego ocieplenia.
Ale jest to pytanie, któremu warto się przyjrzeć.
Saharyjskie smugi pyłu mogą mieć silny, jeśli tymczasowy, wpływ na lokalną jakość powietrza. Mogą wpływać na aktywność atlantyckich huraganów. Mogą nawet wpływać na maleńkie organizmy w oceanie, które mogą pomagać w zasysaniu dwutlenku węgla z atmosfery do wody.
„Istnieją implikacje inne niż te natychmiast oczywiste”, powiedział Prospero.
Życie i śmierć pióropusza saharyjskiego pyłu
Podróż rozpoczyna się na Saharze, ogromnym obszarze jałowej ziemi rozciągającym się w Afryce Północnej. Znana jest z gorących, suchych warunków – zwłaszcza latem, kiedy temperatury na powierzchni mogą wzrosnąć do ponad 110 stopni Fahrenheita.
Gorące powietrze wznosi się w atmosferze, czasami wznosząc się na wysokość ponad 4 mil. As it rises, it carries dust from the surface along with it.
What happens next often depends on local weather conditions, Prospero said. Kiedy obecne są silne, silne wiatry, mogą one przenieść unoszący się pył prosto na wybrzeże. Tam, chmura pyłu często napotyka system wiatrów handlowych poruszających się w kierunku zachodnim.
„To gorące, suche powietrze zostaje uniesione nad wiatrami handlowymi, więc tworzy się warstwa” – powiedział Prospero. „Nazwaliśmy ją w późnych latach 60-tych 'warstwą powietrza saharyjskiego’.”
Wiatry niosą tę warstwę gorącego, suchego, zapylonego powietrza przez Ocean Atlantycki.
Podążając za nią, chmura pyłu może wpływać na swoje środowisko na wiele sposobów. Być może najbardziej zauważalnie, może ona tłumić aktywność huraganów na Atlantyku.
Istnieje wiele powodów dlaczego. Według Prospero, gorąca, sucha warstwa saharyjskiego powietrza może hamować powstawanie chmur lub rozrywać chmury, które zostaną do niej wessane.
Same cząsteczki pyłu również mogą mieć duży wpływ, według Timothy’ego Logana, eksperta od aerozoli i chmur na Texas A&M University.
Chociaż warstwa pyłu sama w sobie jest pełna ciepłego powietrza, może blokować światło słoneczne przed przedostaniem się do powierzchni Ziemi. To może spowodować, że temperatury powierzchni morza tymczasowo się ochłodzą, co sprawi, że warunki będą mniej korzystne dla burz.
Cząstki pyłu są również mniej skuteczne niż inne rodzaje aerozoli w pomaganiu chmurom w tworzeniu się w atmosferze, dodał.
Jeśli chmura pyłu wpadnie na huragan, który jest już w pełni uformowany, huragan może faktycznie pomóc w transporcie pyłu przez ocean, zauważył Logan. Ale poza tym uważa się, że pióropusze pyłu zapobiegają powstawaniu nowych huraganów w oceanie, ponieważ przemieszczają się nad wodą.
„Wszystko zależy od czasu”, powiedział.
To nie jedyny sposób, w jaki pióropusze pyłu mogą wpływać na swoje otoczenie.
Pył zawiera różne minerały i składniki odżywcze, takie jak żelazo i fosfor. Gdy pył rozpryskuje się w powietrzu, te składniki odżywcze mogą pomóc zasilić lokalne ekosystemy.
Na przykład, uważa się, że saharyjskie burze pyłowe są jednym z ważnych źródeł fosforu dla roślin w amazońskich lasach deszczowych. Inni eksperci zasugerowali, że pióropusze pyłu mogą pomóc w nawożeniu oceanu żelazem, karmiąc mikroorganizmy w wodzie.
Niekoniecznie jest to zawsze dobra rzecz. Niektóre badania powiązały chmury pyłu z toksycznymi zakwitami bakterii i glonów w obszarach przybrzeżnych.
Z drugiej strony, mikroorganizmy w oceanie również pomagają wyciągnąć CO2 z atmosfery, co jest dobrodziejstwem w walce ze zmianami klimatycznymi.
Jak chmura pyłu przesuwa się nad obszarami lądowymi na Karaibach i w obu Amerykach, może również znacząco zmienić lokalną jakość powietrza. W tym tygodniu masywne wydarzenie, na przykład, wywołało obawy, że dodatkowe zanieczyszczenie może być zagrożeniem dla ludzi wracających do zdrowia po COVID-19.
Gdzie chmura pyłu ostatecznie kończy się może zależeć od pory roku, zauważył Logan. Wirująca żyra w Oceanie Atlantyckim pomaga określić kierunek, w którym duże masy powietrza będą take.
Żyra często zmienia pozycje w oceanie, w zależności od pory roku. W zimie, to zazwyczaj kopie pióropusze pyłu w dół do Ameryki Południowej. Latem wysyła je w kierunku Ameryki Północnej.
Chmury pyłu, które dotrą aż do obu Ameryk, w końcu natrafią na inne systemy pogodowe, które pomogą je rozdzielić. W Stanach Zjednoczonych mogą one wpaść w układy wiatrów zachodnich, które rozproszą je nad wschodnim wybrzeżem.
Jednakże jasne jest, że mogą one mieć znaczący wpływ na otoczenie tak długo, jak się utrzymują. To sprawia, że warto zapytać, jak te wydarzenia mogą się zmienić w ocieplającym się świecie, jeśli w ogóle.
Jeśli duże burze pyłowe stały się bardziej powszechne lub bardziej intensywne, na przykład, możliwe jest, że mogą mieć większy wpływ na atlantyckie huragany. Albo mogłyby mieć większy wpływ na ekosystemy oceaniczne.
Na razie jednak nie jest jasne, czy w ogóle będzie jakiś wpływ.
Niepewne związki ze zmianami klimatu
Wiele ostatnich badań próbowało zbadać związki między zmianami klimatu a saharyjskimi burzami pyłowymi. Dały one mieszane wyniki.
Jedno z badań, opublikowane w listopadzie ubiegłego roku w czasopiśmie JGR: Atmospheres, sugeruje, że więcej pyłu zostało przetransportowane z Sahary w ciągu ostatnich 100 lat niż w wiekach poprzednich. Badanie sugeruje również, że okresy suszy w Afryce Północnej, zwłaszcza w regionie Sahel na południe od Sahary, są związane z silniejszymi zdarzeniami pyłowymi.
Jeśli tego rodzaju susze zdarzają się częściej w przyszłości, to naukowcy mogą oczekiwać, że saharyjskie zdarzenia pyłowe będą się nasilać. Ale nie jest jasne, czy tak się stanie.
Prognozy klimatyczne dla regionu Sahelu są notorycznie niepewne, zwłaszcza jeśli chodzi o przewidywania dotyczące opadów. Modele wskazały, że region ten może doświadczyć zarówno wzrostu intensywnych susz, jak i wzrostu intensywnych opadów deszczu.
Jeszcze inne badania sugerowały, że zdarzenia związane z pyłem saharyjskim mogą zmniejszyć się w przyszłości w wyniku zupełnie innych czynników. Jedno badanie z 2016 r. opublikowane w Nature, na przykład, sugerowało, że zmieniające się wzorce wiatru mogą zmniejszyć transport pyłu z Afryki.
Badania powiązały również saharyjskie pióropusze pyłu z różnymi innymi naturalnymi zmiennymi klimatycznymi, takimi jak wydarzenia El Niño. Niektóre z tych zmiennych klimatycznych mogą się również zmienić, gdy świat nadal się ociepla, w sposób, który naukowcy nadal badają.
Więc na razie przyszłość saharyjskich pióropuszy pyłu pozostaje niejasna.
Jeszcze, w tym tygodniu masowe wydarzenie może zwrócić większą uwagę na to pytanie – lub, co najmniej, na zjawisko pióropuszy pyłu w ogóle.
„To satysfakcjonujące w moich późnych latach, po 50-plus latach robienia tego, z których większość czasu nikt nie dbał szczególnie o pył, a teraz, nagle, ludzie są podekscytowani pyłem,” Prospero said.
Reprinted from Climatewire za zgodą E&E News. E&E zapewnia codzienne relacje z istotnych wiadomości dotyczących energii i środowiska na stronie www.eenews.net.
.