Nature Communications: Микробы влияют на образование льда в арктических облаках

Международная группа ученых из Швеции, Норвегии, Японии и Швейцарии представила результаты исследования, которые свидетельствуют о решающей роли биологических частиц, включая пыльцу, споры и бактерии, в образовании льда в арктических облаках.

Результаты, опубликованные сегодня в журнале Nature Communications, имеют далеко идущие последствия для климатологии и нашего понимания быстро меняющегося арктического климата.

Исследование, результаты которого позволили выявить связь между биологическими частицами и образованием льда в арктических облаках, проводилось в течение нескольких лет в обсерватории Цеппелин, расположенной на удаленном норвежском архипелаге Шпицберген (Норвегия) в высоких широтах Арктики. Габриэль Фрейтас, ведущий автор работы и аспирант Стокгольмского университета, рассказал о новаторском подходе:

Мы индивидуально идентифицировали и подсчитали эти биологические частицы с помощью чувствительной оптической техники, основанной на рассеянии света и флуоресценции, вызванной ультрафиолетовым излучением. Такая точность очень важна, поскольку мы решаем задачу обнаружения этих частиц в мизерных концентрациях, что сродни поиску иголки в стоге сена.

Сахарные спирты как индикаторы спор грибов

В ходе исследования была изучена сезонная динамика биологических частиц, установлены корреляции с такими переменными, как снежный покров, температура и метеорологические параметры. Кроме того, наличие биологических частиц подтверждалось различными методами, включая электронную микроскопию и обнаружение специфических веществ, таких как сахароспиртовые соединения арабитол и маннитол.

Карл Эспен Иттри, старший научный сотрудник Института климатических и экологических исследований NILU и соавтор исследования, подчеркнул:

Хотя арабитол и маннитол присутствуют в различных микроорганизмах, их присутствие в воздухе связано со спорами грибов и может происходить как из местных источников, так и в результате дальнего атмосферного переноса.

Микробы способствуют зарождению льда в обсерватории Цеппелин

Количественное определение частиц, зарождающих лед, и понимание их свойств оказалось сложной задачей. Исследователи использовали два различных метода, включающих сбор частиц на фильтрах в течение недели и последующий тщательный лабораторный анализ.

Ютака Тобо, доцент Национального института полярных исследований в Японии и соавтор исследования, рассказал о своей стратегии:

Наш метод позволяет количественно оценить способность аэрозольных частиц, погруженных в капли воды, к образованию льда при температурах от 0 до -30°C, и таким образом определить концентрацию частиц, образующих лед, активных в арктических низкоуровневых облаках.

Франц Конен, научный сотрудник Базельского университета (Швейцария), добавил:

Подвергнув фильтры дополнительному нагреву при 95°C, мы смогли выявить белковый компонент частиц, образующих лед, что пролило свет на их возможное биологическое происхождение. Наши результаты однозначно подтверждают наличие биологических частиц, способствующих зарождению льда в обсерватории Цеппелин.

Пол Зигер, доцент Стокгольмского университета и соавтор работы, подчеркнул важное значение полученных результатов для климатологии:

Данное исследование предлагает критические сведения о происхождении и свойствах биологических и ледообразующих частиц в Арктике, что может позволить разработчикам климатических моделей улучшить представление взаимодействия аэрозолей и облаков в моделях и уменьшить неопределенности, связанные с оценками антропогенного радиационного воздействия.

В ближайшие десятилетия ожидается увеличение площади открытого океана и бесснежной тундры — источников биологических частиц в Арктике. Поэтому более глубокое понимание взаимосвязи между этими частицами и облаками может дать ценные сведения о происходящих и будущих преобразованиях в Арктике.

28.09.2023


Подписаться в Telegram



Экология

Nature Geoscience: Тысячелетия тому назад Нил был совсем другим
Nature Geoscience: Тысячелетия тому назад Нил был совсем другим

Исследователи изучили, как развивалась ре...

Ученые впервые количественно оценили пробелы в удалении углерода
Ученые впервые количественно оценили пробелы в удалении углерода

Новое исследование, проведенное Университетом ...

NREE: Виноградари всего мира бьют тревогу из-за изменения климата
NREE: Виноградари всего мира бьют тревогу из-за изменения климата

Виноград, выращиваемый для производства в...

Climate Dynamics: Вот как условия на суше влияют на муссонный климат Азии
Climate Dynamics: Вот как условия на суше влияют на муссонный климат Азии

Исследователи из Токийского столичного ун...

Лаборатория Sandia нашла новые подсказки о потеплении в Арктике
Лаборатория Sandia нашла новые подсказки о потеплении в Арктике

Арктика, ледяная корона Земли, переживает клим...

EHP: Изменение климата может повлиять на вес детей при рождении
EHP: Изменение климата может повлиять на вес детей при рождении

Изменение климата может представлять большую о...

Natural Hazards: Смешанные леса защищают от цунами лучше монокультурных
Natural Hazards: Смешанные леса защищают от цунами лучше монокультурных

Прибрежные леса в Японии преимущественно ...

PTRSB: Эволюция может помешать людям решить проблему изменения климата
PTRSB: Эволюция может помешать людям решить проблему изменения климата

Центральные особенности эволюции человека могу...

Ртуть в тропиках — скрытая опасность
Ртуть в тропиках — скрытая опасность

Неоново-зеленые капюшоны, бирюзовые брюшки, на...

Открыт 3D-материал, способный расщеплять стойкий загрязнитель водоемов
Открыт 3D-материал, способный расщеплять стойкий загрязнитель водоемов

Бразильские исследователи протестировали фоток...

Physics of Fluids: Снежинки помогут ученым составлять прогноз погоды
Physics of Fluids: Снежинки помогут ученым составлять прогноз погоды

В ходе исследования, которое может улучшить пр...

Ученые выяснили, как получить менее липкий лед
Ученые выяснили, как получить менее липкий лед

Готовясь к зиме многие американцы столкну...

Поиск на сайте

Знатоки клуба инноваций


ТОП - Новости мира, инновации

Biology Methods and Protocols: В борьбу с раком бросают искусственный интеллект
Biology Methods and Protocols: В борьбу с раком бросают искусственный интеллект
JCI: Тяжелая форма COVID-19, возможно, связана с аутоантителами
JCI: Тяжелая форма COVID-19, возможно, связана с аутоантителами
Разгадана тайна снижения производительности перспективного катодного материала
Разгадана тайна снижения производительности перспективного катодного материала
Каждый четвертый родитель говорит, что ребенок не может уснуть из-за тревоги
Каждый четвертый родитель говорит, что ребенок не может уснуть из-за тревоги
Nature Neuroscience: Ученые доказали, что терпение приносит свои плоды
Nature Neuroscience: Ученые доказали, что терпение приносит свои плоды
Познакомьтесь со странной амфибией, которая выкармливает своих детенышей молоком
Познакомьтесь со странной амфибией, которая выкармливает своих детенышей молоком
Climate Dynamics: Вот как условия на суше влияют на муссонный климат Азии
Climate Dynamics: Вот как условия на суше влияют на муссонный климат Азии
В 40% случаев люди ошибочно называют сгенерированное фото человека реальным
В 40% случаев люди ошибочно называют сгенерированное фото человека реальным
Nature Communications: Открыто революционное явление в жидких кристаллах
Nature Communications: Открыто революционное явление в жидких кристаллах
Nature Communications: В мигрирующих нейронах найден конус роста
Nature Communications: В мигрирующих нейронах найден конус роста
Current Biology: Исследование брачного поведения показывает эволюцию влечения
Current Biology: Исследование брачного поведения показывает эволюцию влечения
BioDesign Research: Для производства каротиноидов разработали специальные дрожжи
BioDesign Research: Для производства каротиноидов разработали специальные дрожжи
Scientific Reports: Реакция на происходящее влияет на понимание будущих событий
Scientific Reports: Реакция на происходящее влияет на понимание будущих событий
Богатый белком рацион меняет микробиом кишечника и общее состояние организма
Богатый белком рацион меняет микробиом кишечника и общее состояние организма
IEEE: Экзоскелет поможет перенесшим инсульт вернуться к нормальной жизни
IEEE: Экзоскелет поможет перенесшим инсульт вернуться к нормальной жизни

Новости компаний, релизы

Биохимики СПбГУ выяснили, что гипоксия плода в сочетании со стрессом матери может приводить к никотиновой зависимости
Новая "Кантиана" поможет студентам быстрее адаптироваться к калининградскому климату
Российские ученые предложили тушить пожары с помощью газогидратного огнетушителя
Минералоги СПбГУ нашли на острове Диско возможный источник фосфора для возникновения первых живых организмов
Московский Политех внедряет ИИ для повышения эффективности приемной кампании и трансформации обучения