Darius Čeburnis Airijoje prie seniausios šioje šalyje - maždaug 1200 metais statytos krikščionių bažnyčios. Asmeninio archyvo nuotr.
Lietuvis fizikas Darius Čeburnis su keletu kolegų mokslininkų iš Airijos ir Italijos padarė mokslinį atradimą. Apie tai paskelbta naujame tarptautinio prestižinio mokslinio žurnalo "Nature" ("Gamta") numeryje.
Airijos nacionaliniame universitete stažuojantis mokslų daktaras D. Čeburnis, iki tol dirbęs Fizikos institute Lietuvoje, atrado dar nežinotą atmosferos dalelių susidarymo virš jūrų ir vandenynų paviršiaus mechanizmą, veikiantį klimatą mūsų planetoje.
Mokslininkų naujiena leidžia kitomis akimis pažvelgti į aktualią ekologijos problemą - vadinamąjį šiltnamio efektą. Klimato kaita, arba globalinis atšilimas, ypač aktualus tapo po to, kai įsigaliojo 1997 metais pasirašytas Kioto protokolas, įpareigojantis jį ratifikavusias šalis sumažinti šiltnamio dujų (daugiausia anglies dvideginio, azoto oksido ir metano) išmetimą į atmosferą.
Dėl minėtųjų dujų vidutinė Žemės atmosferos temperatūra per praėjusį šimtmetį padidėjo 0,6 laipsnio Celsijaus. Šis, atrodo, nedidelis pokytis gerokai paveikė šiluminį Žemės balansą - dėl jo žiemos tapo šiltesnės, vasaros karštesnės, tirpsta sausumoje esantys ledynai.
Skaičiavimai rodo, jog temperatūrai padidėjus dar 2-2,5 laipsnio, nutirps Grenlandijos bei Vakarų Antarktidos ledynai, o ištirpęs ledas pakels vandenynų vandens lygį net iki 6 metrų.
Klimato ateities modeliai pranašauja, kad per 21 amžių Žemės temperatūra gali pakilti 1,5-5,5 laipsnio Celsijaus. "Tokia didelė paklaida yra pirmiausia dėl to, kad vis dar mažai žinoma, kaip atmosferoje yra pasiskirstę jos dalelės (arba kitaip aerozoliai) bei iš ko jie susideda", - aiškino man fizikas D. Čeburnis.
Kas tie aerozoliai? Tai ne buityje naudojami flakonai, pripildyti suspaustų dujų, kurios iššvirkščia smulkius skysčio lašelius. Atmosferos aerozoliai susidaro virš vandens paviršiaus, kai dėl lūžtančių bangų sūriame vandenyje atsiranda daugybė mažų oro burbuliukų, kurie kyla ir sprogsta, pagamindami daugybę vandens lašelių. Šiems išgaravus ir "gimsta" atmosferos dalelės - aerozoliai.
Jie sklaido Saulės šviesą, todėl klimatas šiek tiek atšaldomas. Be to, atmosferos dalelės lemia debesų susidarymą (be aerozolių debesys natūraliai nesusidaro), o šviesūs debesys atspindi Saulės šviesą atgal į kosmosą - tai dar šiek tiek padidina klimato atšalimą.
D. Čeburnis kartu su kolegomis iš Airijos ir Italijos pora metų rinko ir analizavo aerozolių bandinius Airijos atmosferos tyrimų stotyje Mace Head, esančioje Atlanto vandenyno pakrantėje.
Stotis įkurta šioje vietoje neatsitiktinai - čia nėra pramonės įmonių ar kitokios žmogaus veiklos. Be to, vyraujančios oro masės čia atslenka nuo Atlanto vandenyno, pabuvusios virš vandens savaitę be kontakto su žemės paviršiumi, todėl tyrimai gali būti tikslesni negu daug kur. Jūrinė aplinka yra be galo svarbi Žemės klimatui, nes vandenynai sudaro apie 70 procentų Žemės paviršiaus.
Išanalizavus bandinius paaiškėjo, kad atmosferos dalelės sudarytos ne tik iš jūros druskų bei oksiduotų sieros junginių (sulfatų), kaip buvo manoma iki šiol, bet ir iš organinės anglies junginių.
Žiemą, nuo lapkričio iki kovo, organinių medžiagų atmosferos aerozoliuose nėra daug. Tuo tarpu likusiu metų laiku organinės medžiagos sudaro iki 80 proc. atmosferos dalelių masės.
Organinės medžiagos aerozoliuose atsiranda dėl vandenyno biologinės veiklos. Iš Žemės palydovų gautos nuotraukos parodė, jog vandenyno paviršius šiltuoju metu laiku intensyviai "žydi", t.y. chlorofilo koncentracija vandens paviršiuje būna apie 10 kartų didesnė negu žiemą. Tai - augalinio planktono darbas.
Galima net taigiti, jog planktonas gelbsti klimatą: dėl organinių medžiagų atmosferos dalelės tampa didesnės, greičiau ir daugiau sudaro debesų lašelių. O kuo daugiau pastarųjų debesyje, tuo jis baltesnis ir labiau atspindi Saulės šviesą - klimatas vėsinamas.
Mokslininkai apskaičiavo: jeigu tai vyktų visuose Žemės rutulio sluoksniniuose debesyse, klimatas būtų šaldomas maždaug 1W/m2, kas prilygsta 0,4-1,2 laipsnio Celsijaus. Turint galvoje, kad šiltnamio efektą sukeliančios anglies dvideginio dujos šildo klimatą apie 1.5W/m2, atmosferos dalelių reikšmė stabilizuojant klimatą yra akivaizdi.
"Galbūt tai ir yra atsakymas, kodėl iki šiol vis nepasitvirtina – ir gerai būtų, jog niekada nepasitvirtintų - pesimistinės klimato atšilimo prognozės", - sakė fizikas D. Čeburnis.
Tačiau, anot mokslininko, aerozoliai negali visiškai kompensuoti klimato šiltėjimo, todėl riboti šiltnamio efektą sukeliančių dujų išmetimą į aplinką yra būtina.
© Feliksas Žemulis, Lietuvos rytas, 2005 04 05