Pelenai danguje keičia viską: paaiškėjo, kas vyksta po ugnikalnio išsiveržimo, apstulbę liko net mokslininkai

Naujasis atradimas pateiktas Lawrence Livermore nacionalinės laboratorijos (LLNL) mokslininkų komandos, kuri nusprendė ištirti ne tai, kas vyksta ant žemės paviršiaus, o tai, kas kyla į orą išsiveržimų metu – vulkaninį pelenų debesį. 

Nors žinoma, kad vulkanai turi įtakos atmosferai, šįkart mokslininkai gilinosi į mažai ištirtą aspektą – pelenų poveikį ledo debesų susidarymui aukštutiniuose atmosferos sluoksniuose.

Vulkaniniai pelenai – ne tik tarša, bet ir ledą kuriantys „sėklų grūdeliai“

Atliekant analizę paaiškėjo, kad vulkaninių išsiveržimų metu į atmosferą išmetamos pelenų dalelės ne tik pasklinda milžinišku atstumu, bet ir tampa tarsi „branduoliais“, aplink kuriuos kaupiasi vandens lašeliai, kurie aukštoje temperatūroje virsta ledu. 

Kitaip tariant, pelenai sukelia vadinamąjį ledo nukleacijos procesą, be jų kai kurie debesys apskritai nesusidarytų.

Šį atradimą padėjo padaryti net 10 metų trukmės NASA palydovinių misijų „CloudSat“ ir „CALIPSO“ duomenys. Analizuojant radarinius bei lidarinius signalus mokslininkai galėjo įvertinti, kaip skirtingos vulkaninės dalelės veikia debesų struktūrą, formą ir ledo kristalų dydį.

Rezultatai buvo daugiau nei netikėti. Po pelenais turtingų išsiveržimų susidarę debesys turėjo mažiau, bet didesnių ledo kristalų, o viršutiniuose atmosferos sluoksniuose dažniau fiksuotos plonos, aukštos cirrinės (plunksninės) struktūros. 

Tuo tarpu išsiveržimų, kuriuose buvo nedaug pelenų, atveju tokie debesų pokyčiai nebuvo pastebėti.

Netikėti rezultatai privertė permąstyti teorijas

LLNL tyrėjai pripažįsta, kad tai, ką jie aptiko, visiškai paneigė pirmines hipotezes. Vienas iš tyrimo autorių, mokslininkas Lin Lin, pažymėjo: „Tikėjomės, kad debesys, paveikti vulkaninių išsiveržimų, atrodys šiek tiek kitaip nei įprasti, bet nesitikėjome tokio ryškaus skirtumo.“

Jo teigimu, būtent atsisakymas laikytis ankstesnės teorijos ir gebėjimas iš naujo interpretuoti netikėtus duomenis buvo sunkiausia, bet tuo pačiu ir labiausiai jaudinanti tyrimo dalis.

Tokio masto analizė padėjo užpildyti svarbią žinių spragą apie tai, kaip vulkanai veikia klimato sistemas ne tik per išmestus dujas ar pelenus, bet ir per netiesioginį poveikį debesų formavimuisi.

Kodėl tai svarbu visai planetai?

Nors gali atrodyti, kad tai grynai atmosferos ar meteorologų sritis, iš tiesų šis atradimas turi daug platesnį poveikį. Debesys atlieka kritinį vaidmenį reguliuojant Žemės šilumos balansą, šviesos atspindėjimą, drėgmės cirkuliaciją bei net ilgalaikę klimato kaitą.

Jei pelenų kiekis atmosferoje po išsiveržimų keičia debesų struktūrą, tai gali paveikti tiek temperatūras paviršiuje, tiek kritulių pasiskirstymą. Ilgainiui tai prisideda prie klimato modelių tikslinimo, padeda numatyti, kokie pokyčiai laukia ateityje po stambių vulkaninių įvykių.

Tyrimo rezultatai buvo paskelbti mokslo žurnale „Science Advances“. Jie atveria naujas galimybes klimatologams, geologams ir atmosferos mokslų tyrėjams, siekiantiems sukurti tikslesnes prognozavimo sistemas ekstremaliems gamtos reiškiniams.

Šis atradimas yra puikus priminimas, kad net gamtos katastrofose slypi ne tik grėsmė, bet ir atsakymai į svarbiausius klausimus apie mūsų planetą. Ir kiekvienas debesėlis danguje gali nešti savyje istoriją, prasidėjusią ugnikalnio gelmėse.