Помалку облаци преку повеќе јаглерод диоксид општеството Макс Планк
Претходно непознат механизам за повратни информации помеѓу вегетацијата и формирањето облаци може да ги влоши климатските промени
Колку е потопол воздухот, толку повеќе вода може да испари: едноставна врска што ја знаеме од нашето секојдневие. Сепак, тоа не е секогаш така, како што сега откриле истражувачите од Германија и Холандија: Зголемувањето на стакленички гасови СО2 создава потопла клима, но дозволува помалку испарување на вода. Оваа очигледна противречност е предизвикана од растенија, кои со своите милијарди ситни пори на лисјата влијаат на содржината на гас и влага во нивниот амбиентален воздух. Ова, за возврат, предизвикува каскада на последователни процеси, така што глобалната клима на крајот ќе продолжи да се затоплува, како што откриле истражувачите врз основа на нови пресметки со помош на модел на атмосфера.
Помалку облаци можат да растат над тревата во иднина: Зголемувањето на концентрацијата на јаглерод диоксид во атмосферата предизвикува намалување на испарувањето од растенијата, така што се формираат помалку облаци од кумулус. На овој начин, повеќе сончева светлина достигнува до земјата - климатските промени се интензивираат.
„Сакавме да знаеме како предвидливото зголемување на СО2 ќе влијае на формирањето на облаци во умерена клима и каква улога ќе има вегетацијата во ова“, рече Jordорди Вила-Гуерау де Арелано од универзитетот Вагенинген во Холандија. Заедно со неговите колеги од Институтот за хемија и метеорологија Макс Планк, геофизичарот за прв пат користеше компјутерски модел кој ги зема предвид почвата, циклусот на вода, атмосферата и процесите на растење на растенијата. Резултатите од моделот подвлекуваат дека локалните и дневните променливи процеси можат да влијаат на атмосферата преку турбуленции во голем обем.
За нивна анализа, научниците симулираа три сценарија: двојно зголемување на содржината на CO2 во атмосферата од денешните 0,038 на 0,075 проценти, зголемување на глобалната просечна температура за два Целзиусови степени и комбинација од двете. Сите три сценарија се засноваат на предвидувањата на Меѓувладиниот панел за климатски промени (IPCC) и беа утврдени според условите што може да се очекуваат во 2100 година и во споредба со вредностите од 2003 година.
Истражувачката група откри дека некои процеси на размена помеѓу вегетацијата, почвата и атмосферата посилно комуницираат со зголемувањето на СО2 и климатските промени отколку што се очекуваше. Двојно зголемување на содржината на атмосферски CO2 започнува каскада на процеси, на чиј почеток се јавува реакција на метаболизмот на растението на поголема концентрација на CO2. Причината за верижната реакција е дека растенијата регулираат колку водена пареа и јаглерод диоксид разменуваат со атмосферата со отворање и затворање на стомаците.
Растенијата ги затвораат порите порано кога има поголемо снабдување со СО2
Каскадата започнува безопасно: Според сценариото за двојно зголемена содржина на СО2, малите пори што се наоѓаат милијарди пати на долната страна на растението, се затвораат порано, бидејќи растенијата побрзо апсорбираат доволен јаглерод диоксид за фотосинтеза. Сепак, ова има последица дека растенијата исто така испуштаат помалку влага однадвор и севкупно помалку водена пареа влегува во атмосферата.
За возврат, се создаваат помалку облаци на кумулусот, така што површината на земјата се загрева повеќе затоа што повеќе сончева светлина ја погодува површината директно и не се расфрла од облаци. Потоплиот воздух сега создава поголема турбуленција во атмосферата близу до земјата, што значи дека се пренесува поголема топлина, но помалку влага. Земјата и атмосферата дополнително се загреваат како резултат на реакцијата на растенијата на зголемената содржина на СО2.
Притоа, истражувачите идентификуваа уште еден фидбек во климатскиот систем, процес на само-зајакнување. Во второто сценарио, во кое атмосферата се загрева за два Целзиусови степени без да се зголеми концентрацијата на СО2, ваквиот фидбек не се јавува.
Испарувањето ќе се намали за 15 проценти
Следно, истражувачите симулираа трето сценарио во кое тие ги зголемија и нивоата на СО2 и температурата. „Ефектите што позитивно влијаат на формирањето на облак, како што е можноста на потоплата атмосфера да апсорбира повеќе вода или зголемувањето на биомасата, може само делумно да компензира за намалувањето на формирањето на облак“, рече Jordорди Вила-Гуерау од Арелано. „Испарувањето ќе се намали за 15 проценти. Атмосферскиот граничен слој се суши, што значи дека може да се формираат помалку облаци “, додава Јос Леливелд, директор на Институтот за хемија Макс Планк во Мајнц.
Студијата покажува дека намаленото испарување од растенијата има директен ефект врз турбулентните процеси на размена помеѓу атмосферскиот граничен слој близу до земјата и повисокиот лежечки слој на слободната атмосфера и со тоа се менува формирањето на облак.
Chiel van Heerwaarden од Институтот за метеорологија Макс Планк вели: „Пресметките покажуваат дека вегетацијата е поврзана со физичките климатски процеси.“ Во иднина, истражувачите сакаат да ја прошират својата анализа и во регионот Амазон со цел да проверат како се зголемуваат нивоата на CO2 во тропските региони Влијаат на регионите.