https://frosthead.com

Öt szokatlan módon a tudósok tanulmányozzák az éghajlatváltozást

Az éghajlatváltozás hatásai mindenütt láthatók. Az Antarktisz jéglapjait megolvasztja, a nagyobb városokat a jövőbeni árvizekre sodorja, károsítja a kávét és még az alma ízét is.

Ez a szomorú helyzet mindazonáltal lehetőséget kínál a tudósok számára. Mivel az éghajlatváltozás olyan széles körben elterjedt, óriási tartományú adatok vizsgálatával tanulmányozható. Ezen adatok nagy részét műholdas képektől gyűjtik, a jégmagok elemzésével nyerik ki, vagy a légköri hőmérsékleti nyilvántartásokon keresztül történő szitálásból származnak. De néhányat egy kicsit ritkább forrásokból gyűjtöttek. Semmiféle sorrendben nem adjuk meg a következő öt szokatlan módszert, amellyel a tudósok jelenleg vizsgálják a változó éghajlatot:

hyraxurine.jpg (Kép a Quaternary Science Reviews segítségével / Chase et al.)

1. Megkövesedett vizelet

A hyrax - egy kicsi, növényevő emlős Afrikában és a Közel-Keleten őshonos - pár ritka szokással rendelkezik. Az állatok generációk óta hajlamosak ugyanazokra a repedésekre a sziklaban, és ők is szeretnek vizelni ugyanazon a helyen, újra és újra. Mivel vizeletükben nyomokban vannak levelek, fű és pollen, a szárított vizelet rétegei, amelyek több ezer év alatt felépülnek és fosszilisizálódnak, egy tudóscsoportnak (a Montpellier Egyetem Brian Chase vezetésével) ritkán áttekintették az ősi növények biodiverzitását és azt, hogy az éghajlat szélesebb körű változásai befolyásolták.

Ezenkívül a vizeletben levő nitrogén - egy olyan elem, amely már régóta fontos azok számára, akik kihasználják a pisi tudományos tulajdonságait - a vizelet széntartalmával együtt fontos történetet jelentenek, mivel a kiszárított anyag rétegét, azaz hyraceum nevű réteget elemezzük. Szárazabb időkben a növényeket kénytelenek beépíteni ezen elemek nehezebb izotópjait a szövetekbe, így a vizeletrétegek, amelyek rengeteg nehéz izotópot tartalmaznak, azt jelzik, hogy a hyrax enyhült önmagában, miután viszonylag káros növényeket evett. A kiürült halmozott rétegek tehát lehetővé teszik a tudósok számára, hogy nyomon kövessék az időtartamot.

„Miután megtaláltuk a jó réteg szilárd vizeletet, kiástuk a mintákat és eltávolítottuk őket tanulmányozás céljából” - mondta Chase a The Guardiannek egy cikkében szokatlan munkájáról. „Nagyon szó szerint vesszük a húgyat, és ez nagyon hatékony módszer annak vizsgálatához, hogy az éghajlatváltozás milyen hatással volt a helyi környezetre.” Csapatának legértékesebb adatkészlete? Egy bizonyos halom megkövesedett vizelet, amely körülbelül 55 000 évig növekszik.

rodgers2.jpg (Kép a Wikimedia Commons / NOAA segítségével)

2. Régi haditengerészeti naplók

Kevés ember érdekli jobban az időjárást, mint a tengerészek. Az Old Weather, a polgári tudományos projekt reméli, hogy kihasználja ezt a tényt, hogy jobban megértse a 100 évvel ezelőtti napi időjárást. A projekt részeként bárki létrehozhat egy fiókot, és manuálisan átírhatja a sarki és másutt hajózó 18. és 19. századi hajók napi naplóit.

A munka még mindig a kezdeti szakaszában van: Eddig 17 7 hajó 26 717 oldalas átiratát írták át, megközelítőleg 100 000 oldalral. Végül, amint elegendő adatot átírtak, a világ minden tájáról érkező, a projektet koordináló tudósok ezeket a rendkívül részletes időjárási jelentéseket használják, hogy teljesebb képet kapjanak arról, hogy az sarkvidéki időjárási viszonyok miként változnak a hosszú távú éghajlati tendenciákkal.

Noha nem fizetnek fizetést, örömmel töltjük el az elmúlt néhány évszázad éghajlati változásainkat. Ráadásul elegendő átírást, és „kadét” -ról „hadnagy” -ról „kapitányra” kerülnek. Nem rossz a mai író számára.

Visualization_of_the_GPM_Core_Observatory_and_Partner_Satellites.jpg (Kép a Wikimedia Commons / NASA segítségével)

3. Műholdas sebesség

Nemrégiben a tudósok egy csoportja, amely azt vizsgálta, hogyan viselkedik a légkör a magas tengerszint feletti magasságon, észrevett valami furcsát a pályán lévő több műhold esetében: Ezek következetesen gyorsabban mozogtak, mint amennyire a számítások jelezték. Amikor megpróbálták kitalálni, miért, felfedezték, hogy a termoszféra - a légkör legfelső rétege, amely körülbelül 50 mérföldnyire felfelé indul, és amelyen keresztül sok műhold csúszik - az idő múlásával lassan veszíti vastagságát. Mivel a ritkán eloszlatott gázmolekulákból álló réteg elvesztette nagy részét, a műholdak kevesebb molekulával ütköztek, amikor keringtek, és így kevesebb húzódást tapasztaltak meg.

De miért ment keresztül a hőszféra ilyen változása? Kiderült, hogy a felszínen kibocsátott magasabb szén-dioxid fokozatosan felfelé sodródik a hőszférába. A tengerszint feletti magasságban a gáz ténylegesen lehűti a dolgokat, mert elnyeli az energiát az oxigénmolekulákkal való ütközések során, és infravörös sugárzásként kibocsátja az energiát az űrbe.

A tudósok évek óta feltételezték, hogy a fosszilis tüzelőanyagok égéséből származó széndioxid nem haladja meg a Föld felszíne körülbelül 20 mérföldet, de ez a kutatás - amely az első olyan magas gázkoncentrációt mérte - azt mutatta, hogy az éghajlatváltozás még a legfelső légköri rétegeinkre is hatással vannak. A csoport visszatekintéssel látja, hogy a műholdas sebesség történelmi változásai tükrözhetik-e a szén-dioxid mértékeit a múltban. Továbbra is nyomon fogják követni a műholdas sebességet és a szén-dioxid szintjét a termoszférában, hogy megfigyeljék, hogy a légiforgalmi számításoknak miként kell a jövőben figyelembe venni az éghajlatváltozást.

dog-sled.jpg (Kép a Flickr felhasználó, Shazron segítségével)

4. Kutya szánkók

Sokféle éghajlati adatokkal ellentétben a tengeri jég vastagságára vonatkozó információkat a műholdak közvetlenül nem gyűjthetik - ehelyett a tudósok a jég tengerszint feletti magasságának műholdas méréseiből és a jég sűrűségének durva megközelítéséből következtetnek a vastagságokra. A tengeri jég vastagságának valódi mérését manuálisan kell elvégezni olyan érzékelőkkel, amelyek mágneses tereket továbbítanak a jégen keresztül, és jeleket vesznek az alatti vízből - minél halványabbak a jelek, annál vastagabb a jég. Tehát a valódi jégvastagsággal kapcsolatos tudásunkat arra a helyre korlátozzuk, ahol a kutatók ténylegesen ellátogattak.

2008-ban, amikor a skót kutató, Jeremy Wilkinson először Grönlandba utazott, hogy összegyűjtse az ilyen jégvastagság-méréseket, csapata tucatnyi helyi inuit embert interjút készített, akik beszélték a nehézségeket, amelyeket a vékonyabb tengerjég okozott a hagyományos szállítási módjuk, a kutya szánkózásához. Nem sokkal később, Wilkinson kapott egy ötletet. „Láttuk a kutyacsapatok nagy számát, amelyek mindennapi jégen voltak, és a megtett nagy távolságokat. Aztán jött a villanykörte pillanata - miért nem helyeztünk érzékelőket ezekre a szánokra? ”- mondta az NBC-nek 2011-ben, amikor az ötlet végre megvalósult.

Azóta csapata az érzékelőket néhány tucat önkéntes szánjához csatlakoztatta. Ahogy az inuitok a tengeri jég felett csúsznak szánjukon, a műszerek másodpercenként megmérik a jég vastagságát. Csapata az elmúlt három évben a szánra szerelt érzékelőket telepítette az adatok gyűjtésére. Az összegyűjtött információk nemcsak segítik a tudósokat felmérni a műholdakról keringő vastagság pontosságát, hanem segítenek az éghajlattudósoknak jobban megérteni, hogy a tengeri jég helyileg hogyan reagál a melegebb hőmérsékletekre az évszakok és évek változásakor.

Narwhals_breach.jpg (Kép a Wikimedia Commons / Glenn Williams segítségével)

5. Narwhal-szerelt érzékelők

A Narwhals az a szélsőséges mélységbe merülni képes képességükről híresek, hogy 5800 lábnyira lefelé mérik őket, bármely tengeri emlős legmélyebb merülései között. 2006-tól kezdve a NOAA kutatói ezt a képességet kihasználták előnyeikre: olyan érzékelővel hevederezik, amely az állatok hőmérsékletét és mélységét méri, és az adatok segítségével az sarkvidéki víz hőmérsékleteit idővel követik.

A stratégia hozzáférést biztosít a tudósoknak a Jeges tenger olyan területeire, amelyeket általában a jég takar a téli időszakban - mivel a Narwhals merülései, amelyek akár 25 percig is tarthatnak, gyakran a víz felszínén fagynak, és a tetejük fagyott. és sokkal olcsóbb, mint egy teljes jégtörő hajót és személyzetet felmérni. A narfókok használata előtt a sarkvidéki vizek távoli mélységén mért hőmérsékleteit hosszú távú történelmi átlagokból lehetett levezetni. A nem megfelelő módszer alkalmazásával a NOAA dokumentálta, hogy ezek a történeti átlagok alulreprezentálják-e az sarkvidéki vizek melegedésének mértékét, különösen a Baffin-öbölben, a Grönland és Kanada közötti víztestben.

Öt szokatlan módon a tudósok tanulmányozzák az éghajlatváltozást