إن الكشف عن الأشجار يربك حسابات المناخ

تشكل لبنى دادا السحب كل عام من سبتمبر إلى ديسمبر. دادا، عالم الغلاف الجوي، يجتمع مع العشرات من زملائه لإجراء تجارب في غرفة من الفولاذ المقاوم للصدأ سعة 7000 جالون في CERN في سويسرا. يقول دادا: “إنه مثل معسكر علمي”، موضحًا كيف تتفاعل الانبعاثات الطبيعية مع الأوزون لتكوين الهباء الجوي الذي يؤثر على المناخ.

الغيوم هي مورد عظيم ريبة في التنبؤات المناخية. اعتمادا على الموقع، يمكن للسحابة يعكس ضوء الشمس بعيدا فهو يمتص حرارته من الأرض والبحر، وهو امتياز نادر في عالم يزداد حرارة. لكن الأمر كذلك بالنسبة للسحب فخ الاحترار فوق الجليد في القطب الشمالي والقطب الجنوبي. يريد العلماء معرفة المزيد عن أسباب تشكل السحب، وما إذا كان التأثير هو التبريد أو التسخين. قبل كل شيء، يقول دادا: “نحن البشر نريد أن نعرف كيف غيرنا السحب”.

في السماء، تجذب جزيئات الهباء الجوي بخار الماء أو الثلج. وعندما تصبح الكرات الرطبة الصغيرة كبيرة بدرجة كافية، فإنها تتحول بذور الغيوم. يتكون نصف الغطاء السحابي للأرض حول مواد مثل الرمل والملح والسخام والدخان والغبار. والنصف الآخر يشبه النوى حول الأبخرة الصادرة عن الحياة أو الآلات يتم إنتاج ثاني أكسيد الكبريت عن طريق حرق الوقود الأحفوري.

وفي CERN، يحاكي العلماء هذه العملية عن طريق حقن غرفة فولاذية بأبخرة تمثل بيئات محددة. (وتسمى هذه الغرفة السحابية، نسبة إلى القطرات الكونية التي تترك في الهواء الطلق.) على سبيل المثال، يمكن أن تعكس الغازات التي تظهر فوق المدن. لكن دادا، الذي يعمل عادة في معهد بول شيرير في سويسرا، ذهب إلى CERN لإلقاء نظرة خاطفة على الماضي. يريد فريقه من العلماء من جميع أنحاء العالم إعادة خلق الهواء فوق الغابات لأن الجو “الجميل” يشير إلى كيفية تشكل السحب قبل التصنيع. ويقول: “نحن بحاجة إلى هذه المقارنة مع فترة خالية من الانبعاثات البشرية حتى نتمكن من تعديل نماذجنا المناخية”.

نشرت في ورقة هذا الشهر في Science Advances، أنشأ فريق دادا عاملًا قويًا جديدًا في تكوين السحاب: وهو نوع من المواد الكيميائية تطلقه الأشجار. تنبعث الأشجار التبخر الطبيعي يمكن أن يسبب الأيزوبرين والأحادي التربين شرارة تشكيل السحابة التفاعلات الكيميائية. يركز عمل دادا الجديد على المركبات المتطايرة الأقل وفرة والتي تسمى سيسكيتربين، والتي لها روائح خشبية أو ترابية أو حمضية أو حارة، اعتمادًا على الجزيء ونوع النبات أو الميكروب.

وأظهر الفريق أن السيسكيتربينات كانت أكثر فعالية من المتوقع في زرع السحب. نسبة 1 إلى 50 من السيسكويتيربين إلى المواد المتطايرة الأخرى تضاعف تشكيل السحابة.

يعد دور الأشجار في زرع السحب مهمًا لأنه يشير إلى الشكل الذي قد تبدو عليه السماء فوق مناطق معينة إذا تمكنت الحكومات من تقليل انبعاثات الكبريت. في عالم أقل تلوثا، تصبح النباتات والأشجار هي المحرك الرئيسي لتكوين السحب، وهو صدى لعالم ما قبل الحداثة.

سيساعد البحث في تحسين التقديرات لما كان عليه الغلاف الجوي قبل التصنيع. ربما قللنا من تقدير عدد الهباء الجوي في العالم من خلال إغفال قدر كبير من المساهمة التي تقدمها الأشجار. إذا كان الأمر كذلك، فسوف تكون هناك حاجة إلى إعادة تشغيل النماذج المناخية.

تقول باكيتا زويديما، عالمة الغلاف الجوي بجامعة ميامي والتي لم تكن جزءًا من الدراسة: “يعد تكوين الجسيمات الجديدة موضوعًا ساخنًا للغاية في الوقت الحالي”. “نحن ندرك أكثر فأكثر أننا لا نعرف كيف يبدو الجو الجميل.”

وفي حين تهيمن الانبعاثات البشرية المنشأ على تكوين السحب في المناطق المأهولة بالسكان، فإن المواد المتطايرة النباتية تهيمن على أماكن أخرى على الأراضي البكر. أصبحت الأدوات المخبرية مؤخرًا حساسة بدرجة كافية لفهم أي منها يساهم بشكل أكبر.

العديد من الاكتشافات حول السيسكيتربينات حديثة نسبيًا. في 2010، وجدهم الباحثون بالقرب من غابات الأمازون. في أعلى المظلة، كان من الصعب مراقبة السيسكيتربينات. يشير هذا إلى أن الأوزون يحول السيسكيتربينات إلى هباءات تلقيح السحب. ذكرت دادا نظام مماثل الغابات الفنلندية والأراضي الخثية العام الماضي. ويقول: “إننا نرى المزيد والمزيد لأن أدواتنا أصبحت أفضل بكثير الآن”. “إنهم ليسوا فقط في منطقة الأمازون.”