เชื้อโรคมีอยู่ทุกหนทุกแห่ง: แบคทีเรียสปอร์ของเชื้อราและเศษซากชีวภาพอื่น ๆ ถูกพบในเมฆและมีแนวโน้มที่จะช่วยสร้างแกนของหยดเมฆที่นักวิทยาศาสตร์ได้ค้นพบ
การศึกษาบทบาทที่อนุภาคชีวภาพเหล่านี้เล่นในการก่อตัวของเมฆสามารถช่วยปรับแต่งหนึ่งในความไม่แน่นอนที่ใหญ่ที่สุดที่เหลืออยู่ในการทำนายการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ - เมฆมีอิทธิพลต่อสภาพภูมิอากาศอย่างไร
นักวิทยาศาสตร์รู้จักกันมานานแล้วว่าจุลินทรีย์หรือบางส่วนของพวกเขาสามารถกลายเป็นอากาศและเดินทางไกล ใบไม้ร่วงหล่นจากต้นไม้แห้งและพังทลายจากนั้นก็ถูกลมพัดพาไปด้วยลม เช่นเดียวกันสามารถเกิดขึ้นกับสปอร์ของเชื้อราและแม้แต่แบคทีเรีย ไม่ว่าจะเป็นจุลินทรีย์ใด ๆ ในอากาศที่ยังมีชีวิตอยู่หรือไม่นักวิทยาศาสตร์ไม่สามารถพูดได้เพราะพวกเขาไม่ได้ทดสอบสิ่งนั้น
ในทำนองเดียวกันการทดลองในห้องปฏิบัติการแสดงให้เห็นว่าอนุภาคเหล่านี้ (รวมถึงฝุ่นและละอองอื่น ๆ หรืออนุภาคเล็ก ๆ ที่แขวนอยู่ในอากาศ) สามารถทำหน้าที่เป็นนิวเคลียสน้ำแข็งโครงกระดูกของเมฆ รอบ ๆ นิวเคลียสน้ำและน้ำแข็งเหล่านี้ในชั้นบรรยากาศควบแน่นและเติบโตขึ้นสร้างเมฆและในที่สุดอาจนำไปสู่การเร่งรัด
“ การทำความเข้าใจว่าอนุภาคใดก่อให้เกิดนิวเคลียสน้ำแข็งซึ่งเกิดขึ้นที่ความเข้มข้นต่ำมากและยากที่จะวัดโดยเนื้อแท้หมายความว่าคุณสามารถเข้าใจกระบวนการที่ส่งผลให้เกิดการตกตะกอน” สมาชิกทีมการศึกษาของทีมการศึกษา Kim Prather จากสถาบันสมุทรศาสตร์ Scripps ในซานดิเอโกรัฐแคลิฟอร์เนียกล่าว
ในขณะที่นักวิทยาศาสตร์ส่วนใหญ่ยอมรับว่าอนุภาคชีวภาพก่อตัวเป็นเมฆ แต่การจับพวกมันในการกระทำนั้นเป็นโอกาสที่ยากขึ้น
“ นี่เป็นการวัดจอกศักดิ์สิทธิ์สำหรับเราจริงๆ” Prather กล่าว
Prather และเพื่อนร่วมงานของเธอยกเครื่องสเปกโตรมิเตอร์มวลซึ่งบอกนักวิทยาศาสตร์ว่าองค์ประกอบใดที่มีอยู่ในตัวอย่างบนเครื่องบินและบินผ่านเมฆในท้องฟ้าของไวโอมิงในฤดูใบไม้ร่วงปี 2550 ความพยายามทำให้พวกเขาตรวจพบอนุภาคชีวภาพครั้งแรกในเมฆน้ำแข็ง
พวกเขาพบว่าอนุภาคชีวภาพคิดเป็นหนึ่งในสามของอนุภาคที่ก่อตัวเป็นน้ำแข็ง ฝุ่นแร่คิดเป็น 50 เปอร์เซ็นต์
สิ่งที่วัสดุชีวภาพคืออะไรนักวิจัยไม่สามารถพูดได้
“ ด้วยเทคนิคที่เราใช้เราสามารถบอกได้ว่ามันเป็นอนุภาคชีวภาพ” Karri Pratt นักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษาของมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนียซานดิเอโกกล่าว
ทีมสามารถใช้แบบจำลองรูปแบบอากาศและองค์ประกอบทางเคมีของฝุ่นเพื่อค้นหาแหล่งที่มาของอนุภาคซึ่งน่าจะเป็นเอเชียหรือแอฟริกา
ผลการวิจัยรายละเอียดในวารสารฉบับออนไลน์ 17 พฤษภาคมธรณีศาสตร์ธรรมชาติแนะนำว่าจุลินทรีย์และอนุภาคชีวภาพอื่น ๆ ถูกกวาดในพายุฝุ่นและเดินทางไกลในระยะทางไกลซึ่งพวกเขาช่วยกระตุ้นการก่อตัวของน้ำแข็งเมฆ
ผลการศึกษาเหล่านี้สามารถนำมาใช้เพื่อปรับแต่งแบบจำลองสภาพภูมิอากาศที่พยายามแสดงผลกระทบของเมฆต่อสภาพอากาศไม่ว่าจะเป็นการระบายความร้อนโดยการเปล่งแสงด้านหลังร้อนโดยการดักจับความร้อนหรือเปลี่ยนรูปแบบการตกตะกอน
“ ถ้าเราเข้าใจแหล่งที่มาของอนุภาคที่เมฆนิวเคลียสและความอุดมสมบูรณ์สัมพัทธ์ของพวกเขาเราสามารถกำหนดผลกระทบของแหล่งที่มาที่แตกต่างกันเหล่านี้ต่อสภาพอากาศ” Prather กล่าว
งานได้รับทุนจากมูลนิธิวิทยาศาสตร์แห่งชาติและศูนย์วิจัยบรรยากาศแห่งชาติ
- สภาพอากาศที่แปลกประหลาดที่สุดในโลก
- คำจำกัดความของ 'คลาวด์' มีเมฆมาก
- รูปภาพ: เมฆที่อยากรู้อยากเห็น
