Аэрозоли представляют собой скопления мелких частиц биологического или другого типа во взвешенном состоянии в газовой среде. Они играют важную роль в формировании облаков и поэтому оказывают сильное влияние на модели климата. Однако их чрезвычайно трудно изучать из-за небольшого размера и огромного разнообразия составляющих их частиц. Но исследователям из Женевского университета (UNIGE), Швейцария, участникам экспедиции PlanetSolar Deepwater, удалось связать состав морских биологических аэрозолей - и, следовательно, их влияние на климат - с составом водоемов под ними в пределах Атлантический океан, тем самым открывая путь к косвенному изучению этих аэрозолей посредством анализа воды. Это исследование, опубликованное в Scientific Reports, поможет сделать климатические модели более точными.
Аэрозоли представляют собой мелкие частицы во взвешенном состоянии в воздухе. Над океанами одни содержат органические или биологические ингредиенты (бактерии, продукты разложения микроскопических водорослей), поступающие с морскими брызгами, другие переносятся по воздуху (минеральная пыль, дым). Они служат семенами для образования облаков, а также отражают свет. Их роль чрезвычайно важна для моделирования облаков, а значит, и климата в целом. Но из-за малого размера частиц и их большого количества их сложно точно изучить. Поэтому исследователи из Женевского университета (UNIGE) задались вопросом, можно ли охарактеризовать биологические аэрозоли по составу воды, из которой они образуются.
«Чтобы ответить на этот вопрос, нам понадобились два инструмента», - объясняет Жером Каспарян, профессор кафедры прикладной физики факультета естественных наук UNIGE.«Первый - это детектор флуоресценции, который мы разработали под названием «Биобокс», который позволяет нам анализировать частицы аэрозоля одну за другой. Спектр дает нам информацию об их составе и отличает органические частицы, которые являются флуоресцентными, от других частиц. Тогда нам понадобилась PlanetSolar». Действительно, это исследование могло быть проведено только в течение длительного периода времени без каких-либо возмущений воды и воздуха. Только PlanetSolar, солнечная лодка, которая находится в море в течение трех месяцев и не производит никаких выбросов, может сделать это возможным.
Во время экспедиции ученые провели анализ солености, температуры, растворенного кислорода и микроводорослей, содержащихся в различных водоемах Атлантики, а затем сравнили эти данные с данными, полученными с помощью биобокса. "И мы обнаружили, что они совпадают!" - восклицает Жером Каспарян. Физики обнаружили, что биологические аэрозоли связаны с температурой и соленостью моря. Согласно предыдущим критериям, вода создает большие тела, которые не смешиваются между собой, что позволяет их дифференцировать. Так, когда характеристики водной массы были благоприятны для размножения микроводорослей, исследователи заметили, что через определенное время аэрозоли, обнаруженные над этой же водной массой, содержали больше биологических частиц. Таким образом, биологическая фракция аэрозолей связана с историей биологической активности водоемов вблизи поверхности. «При условии, что это также справедливо для океанов и морей, отличных от Атлантики, где мы проводим исследования, наши результаты позволят нам оценивать биологические аэрозоли путем непосредственного изучения водоемов, что упростит характеристику аэрозолей и сделает климатические модели более точными». добавляет Каспарян. Аэрозоли, которые трудно изучать напрямую, в настоящее время изучают через море, которые, в отличие от аэрозолей, можно легко анализировать с помощью спутников.