Ett enormt stoftmoln har äntligen nått USA, efter att ha rest 8000 mil från Saharaöknen över Atlanten.
Plymen mörklade himlen i Puerto Rico tidigare i veckan, och orsakade några av de högsta aerosolkoncentrationer i luften som ön någonsin sett. I går morse hade molnet börjat krypa över Gulfkusten. Meteorologer säger att den dimmiga himlen kan hålla i sig till helgen.
Vetenskapsmännen har noterat att just denna plym är bland de mest extrema som någonsin registrerats. Tjockleken på stoftpartiklarna i atmosfären är den högsta som observerats under 25 års satellitmätningar. Och dess bieffekter är märkbara varhelst den passerar: dimmig himmel och lysande solnedgångar, samt potentiell luftvägsirritation på grund av allt extra damm i luften.
”Det är en ytterst ovanlig händelse”, säger Joseph Prospero, atmosfärsforskare vid Miamis universitet, vars forskargrupp var med och banade väg för studiet av Saharas dammmoln för mer än 30 år sedan.
I allmänhet händer det faktiskt hela tiden att det uppstår dammplymer i Sahara – Saharaöknen har ett oändligt utbud av damm som vindarna kan bära över Atlanten. Dessa händelser är bara vanligtvis inte så intensiva.
Det finns en viss debatt bland forskare om huruvida dessa resande stoftmoln kan påverkas av framtida klimatförändringar. Modelleringsstudier har gett blandade resultat, vissa tyder på att de kan bli mer intensiva och andra på motsatsen.
För tillfället är det oklart om den här händelsen är en ”meteorologisk anomali”, säger Prospero, eller om den kan vara en glimt av effekterna av en fortsatt uppvärmning.
Men det är en fråga som är värd att undersöka.
Dammplymer från Sahara kan ha en stark, om än tillfällig, effekt på den lokala luftkvaliteten. De kan påverka den atlantiska orkanaktiviteten. De kan till och med påverka små organismer i havet, som kan hjälpa till att suga koldioxid från atmosfären till vattnet.
”Det finns andra konsekvenser än de omedelbart uppenbara”, säger Prospero.
Den sahariska stoftplymans liv och död
Resan börjar i Sahara, en enorm torr yta som sträcker sig över Nordafrika. Det är känt för sina heta, torra förhållanden – särskilt på sommaren, då yttemperaturerna kan stiga långt över 110 grader Fahrenheit.
Den varma luften stiger genom atmosfären när den byggs upp, och klättrar ibland mer än 4 miles upp i luften. När den stiger upp för den med sig damm från ytan.
Vad som händer härnäst beror ofta på de lokala väderförhållandena, säger Prospero. När starka, höga vindar förekommer kan de bära det flytande dammet rakt mot kusten. Där möter stoftmolnet ofta ett system av västliga passadvindar.
”Den varma, torra luften lyfts upp över passadvindarna, så att det bildas ett lager”, sade Prospero. ”I slutet av 1960-talet gav vi det namnet ’luftskiktet från Sahara’.”
Vindarna för sedan detta skikt av varm, torr och dammig luft över Atlanten.
När det rör sig framåt kan dammmolnet påverka sin omgivning på olika sätt. Kanske mest anmärkningsvärt är att det kan dämpa orkanaktiviteten i Atlanten.
Det finns ett antal anledningar till detta. Enligt Prospero kan det varma, torra luftlagret från Sahara hindra bildandet av moln eller slita sönder moln som sugs in i det.
Dammpartiklarna i sig kan också ha en stor effekt, enligt Timothy Logan, expert på aerosol och moln vid Texas A&M University.
Och även om stoftlagret i sig självt är fullt av varm luft kan det blockera solstrålning från att tränga igenom till jordens yta. Det kan leda till att temperaturen på havsytan tillfälligt svalnar, vilket gör förhållandena mindre gynnsamma för stormar.
Dammpartiklar är också mindre effektiva än andra typer av aerosoler när det gäller att hjälpa moln att bildas i atmosfären, tillade han.
Om ett stoftmoln råkar stöta på en orkan som redan har bildats fullt ut kan orkanen faktiskt hjälpa till att transportera stoftet över havet, konstaterade Logan. Men annars tros stoftplymer förhindra att nya orkaner bildas i havet när de rör sig över vattnet.
”Allt handlar om timing”, sade han.
Det är inte det enda sätt på vilket stoftplymer kan påverka sin omgivning.
Stoftet innehåller en mängd olika mineraler och näringsämnen, till exempel järn och fosfor. När stoftet sprutar ut ur luften kan dessa näringsämnen bidra till att ge bränsle till lokala ekosystem.
Till exempel tros Saharas stoftstormar vara en viktig källa till fosfor för växter i Amazonas regnskog. Andra experter har föreslagit att stoftplymer kan bidra till att gödsla havet med järn och ge näring åt mikroorganismer i vattnet.
Det är inte nödvändigtvis alltid en bra sak. Vissa studier har kopplat stoftmoln till giftiga bakterie- och algblomningar i kustområden.
Å andra sidan hjälper mikroorganismer i havet också till att dra ut koldioxid ur atmosfären, vilket är en välsignelse i kampen mot klimatförändringarna.
När stoftmolnet rör sig över landmassor i Karibien och Amerika kan det också förändra den lokala luftkvaliteten avsevärt. Den här veckans massiva händelse har till exempel väckt oro för att de extra föroreningarna kan utgöra ett hot mot människor som återhämtar sig från COVID-19.
Var stoftmolnet i slutändan hamnar kan bero på tiden på året, påpekade Logan. En snurrande virvel i Atlanten hjälper till att bestämma riktningen som stora luftmassor kommer att ta.
Virveln skiftar ofta position i havet, beroende på årstiden. På vintern sparkar den vanligen ner stoftplymer till Sydamerika. På sommaren skickar den dem iväg mot Nordamerika.
Dammmoln som når så långt som till Amerika kommer så småningom att stöta på andra vädersystem som hjälper till att splittra dem. I USA kan de fastna i system med västliga vindar som sprider dem över östkusten.
Men det står klart att de kan ha ett betydande inflytande på sin omgivning så länge de består. Det gör det värt att fråga sig hur dessa händelser kan förändras i en uppvärmd värld, om de överhuvudtaget förändras.
Om stora dammstormar blev vanligare eller mer intensiva, till exempel, är det möjligt att de skulle kunna ha en större effekt på atlantiska orkaner. Eller så kan de ha ett större inflytande på havets ekosystem.
För tillfället är det dock oklart om det kommer att finnas någon effekt överhuvudtaget.
Oviss koppling till klimatförändringar
I ett antal nyligen genomförda studier har man försökt att undersöka kopplingarna mellan klimatförändringar och dammbindningar från Sahara. De har gett blandade resultat.
En studie, som publicerades i november förra året i tidskriften JGR: Atmospheres, tyder på att mer damm har transporterats ut ur Sahara under de senaste 100 åren än under tidigare århundraden. Studien tyder också på att perioder av torka i Nordafrika, särskilt i Sahelområdet söder om Sahara, är kopplade till starkare dammhändelser.
Om denna typ av torka inträffar oftare i framtiden kan forskarna förvänta sig att dammhändelserna i Sahara kommer att intensifieras. Men det är inte klart om så kommer att bli fallet.
Klimatprognoser för Sahelregionen är notoriskt osäkra, särskilt när det gäller förutsägelser om nederbörd. Modeller har indikerat att regionen kan uppleva både en ökning av intensiv torka och en ökning av kraftiga regnhändelser.
Så har andra studier föreslagit att dammhändelserna i Sahara kan minska i framtiden som ett resultat av helt andra faktorer. En studie från 2016, som publicerades i Nature, föreslår till exempel att förändrade vindmönster kan minska transporten av stoft från Afrika.
Forskning har också kopplat stoftplymer från Sahara till olika andra naturliga klimatvariabler, till exempel El Niño-händelser. Vissa av dessa klimatvariabler kan också förändras när världen fortsätter att värmas upp, på sätt som forskarna fortfarande undersöker.
För tillfället är framtiden för Saharas stoftplymer alltså fortfarande oklar.
Den här veckans massiva händelse kan ändå ha väckt mer uppmärksamhet kring frågan – eller åtminstone kring fenomenet stoftplymer i allmänhet.
”Det är glädjande på mina sena år, efter att ha gjort detta i mer än 50 år, där ingen brydde sig särskilt mycket om damm, och nu, helt plötsligt, är folk entusiastiska över damm”, sade Prospero.
Reprinted from Climatewire with permission from E&E News. E&E ger daglig bevakning av viktiga energi- och miljönyheter på www.eenews.net.