Морские сахара из океана поднимаются до облаков и влияют на климат Арктики
Учёные впервые проследили, как морские сахара поднимаются из океана к высотам, где формируются облака. Измерения с привязного аэростата на Шпицбергене проводились осенью 2021 года и весной 2022 года. Результаты опубликованы в журнале Atmospheric Chemistry and Physics. Данную информацию сообщает портал Phys.org.
Исследование провёл Лейбниц-центр исследований тропосферы (TROPOS) вместе с учёными из Кёльна, Института Альфреда Вегенера, Института морской микробиологии Макса Планка и университетов Ольденбурга и Бремена. Работа входит в программу Transregios 172 Немецкого научно-исследовательского сообщества (DFG), которая с 2016 года изучает изменения климата в Арктике под руководством Лейпцигского университета.
Морские соли и сахара попадают в воздух при разрушении волн и лопании пузырьков. Частицы морского аэрозоля состоят из неорганических ионов натрия и хлора и органики, в том числе полисахаридов, которые выделяют водоросли и бактерии. В 2025 году исследование TROPOS показало, что именно полисахариды существенно влияют на льдообразующую активность частиц морского спрея. Согласно модельным расчётам, в удалённых океанских районах это влияние наиболее заметно при температуре от –20 до –15 °C.
До сих пор не было измерений, подтверждающих присутствие этих сахаров в верхних слоях атмосферы. Исследователи брали пробы у поверхности моря и на горных вершинах, но вертикальных измерений с мобильных платформ не проводилось. Немецкие полярники заполнили пробел: около Ню-Олесунна на Шпицбергене, самого северного постоянно населённого посёлка в мире, они собрали воздух на высотах от 300 до 1000 метров. Фильтры позже проанализировали в лабораториях TROPOS вместе с пробами морской воды и поверхностной плёнки из Конгс-фьорда.
Пробы воздуха собирал привязной аэростат BELUGA длиной 12 метров и объёмом 90 кубических метров. В июле 2020 года он уже использовался в экспедиции MOSAiC, когда немецкий ледокол Polarstern дрейфовал через центральную Арктику в течение года. «Впервые удалось напрямую проследить перенос морских сахаров из океана в атмосферу», — говорит доктор Мануэла ван Пинкстерен из TROPOS.
Кроме того, сахара могут образовываться прямо в облаках. Во влажных условиях, особенно в облаках с осадками, исследователи наблюдали формирование этих соединений, что может быть связано с метаболизмом микроорганизмов в воздухе. «Это первые указания на то, что сахара в атмосфере происходят не только из моря», — отмечает доктор Себастьян Цеппенфельд. С переносом сахаров на высоту облаков меняется микродинамика облаков, а из-за потепления Арктики значение этих процессов будет расти.
Пока нет аналогичных измерений в Антарктике, поэтому команда BELUGA планирует использовать экспедиции Polarstern в 2028 году в рамках программы Antarctica-Insync, чтобы собрать данные в Южном океане.
