Обнаружен новый тип аэрозолей из Сахары, полезный для изучения изменения климата
Ученые исследовательской группы почвоведения и геофармации Гранадского университета (Испания) под руководством Рафаэля Дельгадо обнаружили и охарактеризовали новый тип атмосферных аэрозолей, названный "иберулитами". Они могут быть полезны для изучения важных атмосферных процессов на Земле.
Исследователи подчеркивают, что иберулиты формируются в тропосфере из минеральных частиц, выброшенных из почв пустынь и прилегающих регионов. Частицы хаотично попадают в атмосферу, собирают конденсирующийся водяной пар и образуют мелкие капли дождя. Сахара является мощным источником атмосферной пыли, которая переносится в регионы Амазонии и Карибского бассейна, включая Флориду, достигая также севера Европы, Израиля и даже Гималаев. Эти минеральные зерна, содержащие железо, кальций, серу и иногда фосфор, удобряют почвы, леса и планктон океанов, озер и морей, над которыми проходят.
Мелкие капли воды и минеральной пыли увеличиваются в размерах при столкновениях и захвате новой пыли, подвергаясь характерным гидродинамическим процессам. Высыхая, они переносятся мощными воздушными потоками. Во время этого путешествия, которое может длиться несколько дней, иберулиты испытывают ряд физико-химических реакций, таких как включение SO₂ из вулканических районов (Канарские острова) или адгезия планктонных организмов, вирусов и морских солей на поверхность частицы при приближении к атлантическим районам Португалии, Марокко и залива Кадис. Изображения, полученные с помощью электронной микроскопии в Центре научного приборостроения UGR, наглядно это демонстрируют.
Гидродинамические процессы, механически генерируемые в этих крошечных каплях воды и пыли, формируют частицу, пока она не превращается в новый атмосферный аэрозоль — иберулит с вихревой структурой, похожий на микросферулит. Ученые отмечают, что факт их сбора в Гранаде не исключает, что более крупные частицы из-за силы тяжести оседают на поверхность Земли раньше.
Открытие было недавно опубликовано в престижном журнале "Geochimica et Cosmochimica Acta", одном из журналов с самым высоким импакт-фактором в категории "Геохимия и геофизика" Journal Citation Reports. Как говорит профессор Паррага, значимость открытия в том, что "атмосфера посылает нам 'подарок', созданный ею самой, который говорит нам, что законы природы способны создавать очень красивые и внутренне структурированные формы из хаоса, несмотря на турбулентную среду, в которой они рождаются".
В ходе шестилетнего исследования были полностью раскрыты механизмы формирования иберулитов (с указанием их максимального и минимального размера). Они могут быть полезны в качестве экологических или палеоклиматических маркеров или для изменения моделей радиационного переноса в атмосфере. Их также следует учитывать в процессах формирования почв Средиземноморья, где годовая норма поступления пыли в почву составляет около 23 граммов на квадратный метр в год. "Это может быть одной из причин, почему некоторые средиземноморские почвы сильно отличаются от других почв мира", — объясняют авторы.
Ученые заключают, что иберулиты являются "осязаемым доказательством гидродинамической теории, примененной к взаимодействию капель воды и частиц пыли, которое приводит к образованию морфологий с вихрем, до сих пор описанных и объясненных только в лабораторных исследованиях".