Биологическая активность изменяет способность морских брызг служить затравкой для облаков

Биологические процессы в океане изменяют химический состав морских брызг, что влияет на их способность формировать облака над океаном. К такому выводу пришла группа учёных, применив новый подход к изучению крошечных атмосферных частиц — аэрозолей, которые могут влиять на климат, поглощая или отражая солнечный свет и служа ядрами конденсации для облаков.

Исследование демонстрирует, что морские аэрозоли имеют широкий спектр размеров и форм, а их химическая сложность варьируется от простых солей до сложных биологических смесей и бактериальных клеток. Десятилетиями учёные пытались изучить, как их состав влияет на способность впитывать воду, формировать облака и реагировать в атмосфере. Однако в полевых условиях выделить и изучить именно морские аэрозоли было сложно из-за помех от аэрозолей из других источников.

«После многих десятилетий попыток понять, как океан влияет на атмосферу и облака над ним, стало ясно, что необходим новый подход для исследования сложной системы океан-атмосфера — поэтому перенос химической сложности океана в лабораторию стал крупным прорывом, который позволит провести множество новых исследований», — отметила руководитель проекта Кимберли Пратер из Калифорнийского университета в Сан-Диего. Результаты опубликованы в онлайн-издании Proceedings of the National Academy of Sciences на неделе 22 апреля.

В своих экспериментах учёные прокачивали воду прямо из Тихого океана в специально модифицированный замкнутый волновой канал в лаборатории Скриппсовского института океанографии. В течение пяти дней они систематически меняли биологические сообщества в канале, добавляя различные культуры морских бактерий и фитопланктона. По мере изменения состава воды и увеличения уровня бактерий в пять раз, образующиеся аэрозоли показали значительное изменение состава, что привело к снижению их способности формировать облака примерно на треть. Это происходило даже на фоне падения концентрации фитопланктона и хлорофилла-а. Данный вывод важен, поскольку современные оценки биологической активности в поверхностных водах океана часто основаны на спутниковых измерениях цвета морской поверхности, который меняется вместе с уровнем хлорофилла-а.