Η σπορά νεφών συνήθως χρησιμοποιείται ως τεχνική για την πρόκληση βροχοπτώσεων σε ξηρές περιοχές. Ωστόσο, μια ανακάλυψη σχετική με τη φυσική εκδοχή της διαδικασίας αποκαλύπτει ορισμένα ενδιαφέροντα στοιχεία για το Κλίμα της Γης. Ο σχηματισμός των νεφών μπορεί να ενισχυθεί από μια χημική ουσία που εκλύουν τα δέντρα. Δύο ξεχωριστά πειράματα απέδειξαν ότι κάποια συγκεκριμένα μόρια που απελευθερώνουν τα δέντρα μπορούν πράγματι να σπείρουν νέφη.
Εάν τα συμπεράσματα επιβεβαιωθούν, τότε η νεφοκάλυψη του ουρανού κατά την Προβιομηχανική Εποχή θα ήταν συχνότερη και πυκνότερη σε σχέση με σήμερα. Κάτι τέτοιο υποδηλώνει επίσης ότι οι κλιματικές μελέτες έχουν υποτιμήσει το ρόλο των νεφών στη διαμόρφωση του προβιομηχανικού Κλίματος, αλλά και ότι η Κλιματική Αλλαγή εξελίσσεται με βραδύτερους ρυθμούς από αυτό που πιστεύουμε. Το ενδιαφέρον πείραμα με το ακρωνύμιο CLOUD (Cosmics Leaving OUtdoor Droplets) πραγματοποιήθηκε στον Ευρωπαϊκό Οργανισμό Πυρηνικών Ερευνών (CERN) και έδωσε δύο ξεχωριστές δημοσιεύσεις, η πρώτη στο επιστημονικό περιοδικό «Nature» και η δεύτερη στο «Science».
Ο σχηματισμός των νεφών και ο ρόλος τους για το Κλίμα
Μέχρι σήμερα, η ανάπτυξη ορισμένων σχηματισμών νεφών αποδιδόταν στην απελευθέρωση θειικού οξέος στην ατμόσφαιρα, μιας ουσίας που παράγεται από την καύση ορυκτών καυσίμων και η οποία θεωρείται ότι συμβάλλει στη σπορά νεφών, ιδιότητα που συνυπολογίζεται στα ιστορικά αρχεία που αποτελούν τη βάση για την ανάπτυξη κλιματικών μοντέλων.
Αντιθέτως, το πείραμα CLOUD ανακάλυψε ότι οι ατμοί βιογενούς προέλευσης αποτελούν το «κλειδί» για την περαιτέρω ανάπτυξη των νεοσχηματισμένων σωματιδίων σε μεγέθη κατάλληλα (50 έως 100 νανομέτρα) για τον σχηματισμό νεφών. Τα νέφη σε μεγάλο βαθμό αποτελούνται από παγοκρυστάλλους ή μικροσωματίδια νερού σε υγρή μορφή. Όμως, για τον σχηματισμό των νεφών πρέπει αυτή η υγρασία να συμπυκνωθεί γύρω από έναν πυρήνα. Τον πυρήνα αυτόν αποτελούν τα αερολύματα που πηγάζουν από διάφορες πηγές στο έδαφος, το νερό και την ατμόσφαιρα.
«Αυτά είναι τα σημαντικότερα αποτελέσματα που έχουμε λάβει έως τώρα από το πείραμα CLOUD,» δήλωσε ο επικεφαλής του πειράματος Γιάσπερ Κίρκμπι, φυσικός του CERN και ερευνητής του Ινστιτούτου Ατμοσφαιρικών και Περιβαλλοντικών Ερευνών του Πανεπιστημίου Γκαίτε της Φρανκφούρτης. «Εισάγοντας την πυρηνοποίηση και την ανάπτυξη αερολυμάτων βιογενούς προέλευσης στα κλιματικά μοντέλα, θα κατανοήσουμε καλύτερα την επίδραση των ανθρώπινων δραστηριοτήτων στα νέφη και στο κλίμα» πρόσθεσε.
Η Διακυβερνητική Διάσκεψη των Ηνωμένων Εθνών για την Κλιματική Αλλαγή (IPCC) θεωρεί ότι η δημιουργία και η περαιτέρω αύξηση των αερολυμάτων και των νεφών από την Προβιομηχανική Εποχή αποτελεί μια από τις σημαντικότερες πηγές αβεβαιότητας στα κλιματικά μοντέλα. Το πείραμα CLOUD σχεδιάστηκε από το 2009 ακριβώς με στόχο την κατανόηση του τρόπου δημιουργίας και ανάπτυξης των αερολυμάτων στην ατμόσφαιρα και της επίδρασής τους στα νέφη και στο Κλίμα της Γης.
Κοσμικές ακτίνες
Το πείραμα ανακάλυψε επίσης ότι τα ιόντα κοσμικών ακτίνων που προέρχονται από τον γαλαξία μας, ενισχύουν σημαντικά τον ρυθμό παραγωγής βιογενών σωματιδίων, κατά δέκα έως 100 φορές σε σχέση με την παραγωγή σωματιδίων εν απουσία ιόντων. Αυτή η ανακάλυψη σημαίνει ότι οι κοσμικές ακτίνες ίσως έπαιξαν σημαντικότερο ρόλο στη δημιουργία αερολυμάτων και νεφών στην προβιομηχανική εποχή σε σύγκριση με τη σημερινή μολυσμένη ατμόσφαιρα.
Πώς έγινε το πείραμα
Το πείραμα CLOUD διενεργήθηκε μέσα σε έναν ειδικό θάλαμο ύψους τριών μέτρων θωρακισμένο με ανοξείδωτο χάλυβα, στον οποίο η ατμόσφαιρα μπορεί να προσομοιωθεί με ακρίβεια. Έτσι, η δημιουργία και ανάπτυξη των αερολυμάτων και των νεφών που αυτά προκαλούν, μπορούν να μελετηθούν σε αυστηρά ελεγχόμενες ατμοσφαιρικές συνθήκες, όπου οι ανεπιθύμητοι ρύποι είναι λιγότεροι από έναν στο τρισεκατομμύριο. Το πείραμα χρησιμοποιεί μια δέσμη από το Σύγχροτρον Πρωτονίων του CERN για την προσομοίωση των κοσμικών ακτίνων (σωματιδίων που, προερχόμενα από το διάστημα, βομβαρδίζουν ασταμάτητα τη Γη). Η συνεργασία του πειράματος περιλαμβάνει 21 ινστιτούτα.
Τα συμπεράσματα
Μια πιθανή συνέπεια των ευρημάτων του CLOUD, είναι ότι ίσως η Γη να μην θερμαίνεται τόσο γρήγορα, όσο είχε υποτεθεί. Αν το κλίμα του πλανήτη μας είναι λιγότερο ευαίσθητο στην αύξηση του διοξειδίου του άνθρακα, όπως δείχνει το πείραμα, τότε οι μελλοντικές θερμοκρασίες μπορεί να μην ανέβουν με τον προβλεπόμενο ρυθμό. Ήδη οι ερευνητές μελετούν ποιες επιπτώσεις μπορεί να έχουν τα νέα ευρήματα για τα νέα κλιματικά μοντέλα.