Antarktida daugeliui naiviai atrodo tik tyli, amžina ir nekintanti ledo dykuma, kurioje beveik nėra žmonių, o ledinis vėjas pusto begalinius sniego plotus. Tačiau tiesa ta, kad šis žemynas veikia kaip pats pagrindinis ir galingiausias visos Žemės klimato „reguliatorius“ – jo balti paviršiai atspindi milžinišką dalį saulės energijos atgal į kosmosą, taip tiesiogine to žodžio prasme gelbėdami mūsų planetą nuo perkaitimo ir išvirimo. Šiame gyvybiškai svarbiame procese pagrindinį vaidmenį atlieka ne tik didžiuliai ledo sluoksniai, bet ir virš jų kabanti debesų danga, kurios formavimosi mes, pasirodo, iki galo vis dar visiškai nesuprantame.
Nematomi debesų architektai ir ekstremaliai pažeidžiama sistema
Debesys danguje neatsiranda burtų keliu – vandens garai privalo kondensuotis ant mikroskopinių, ore sklandančių dalelių, kurios moksliškai vadinamos aerozoliais. Šiuos vandens lašelių arba ledo kristalų susidarymo „branduolius“ gali sudaryti paprasčiausia jūros druska, dulkės, išmetamųjų dujų suodžiai ar kitos cheminės medžiagos.
Skirtingai nei virš pramoninių mūsų planetos regionų, Antarktidos oras visada išsiskirdavo tuo, kad jame yra labai mažai aerozolių. Būtent šis oro sterilumas paverčia visą klimato sistemą ekstremaliai jautria: net ir patys menkiausi šių dalelių kiekio ar cheminės sudėties pokyčiai gali dramatiškai ir reikšmingai paveikti visą debesų susidarymo mechanizmą. O juk būtent debesys galiausiai nulemia, kiek saulės šilumos atsispindės atgal į tamsųjį kosmosą, o kiek jos liks įkalinta mūsų atmosferoje, kaitinant planetą. Šios mažos dalelės ore gali turėti katastrofiškų pasaulinių pasekmių.
Beprecedentė SANAT misija ir ant troso pakabintas zondas
Norėdama išsklaidyti šią pavojingą nežinomybę, tarptautinė tyrėjų komanda ryžosi beprecedenčiam žingsniui – surengė itin retą tolimojo kosmoso (oro) ekspediciją giliai virš žemyno vidaus. Šiai išskirtinei SANAT (Antarkties aerozolių ir pėdsakinių dujų erdvinio pasiskirstymo) kampanijai vadovavo dr. Zsofia Jurani iš Alfredo Wegenerio instituto, suvienijusi jėgas su elitiniais mokslininkais iš Leibnico troposferos tyrimų instituto bei Maxo Plancko chemijos instituto.
Tyrimams buvo pasitelktas specializuotas tyrimų lėktuvas „Polar 6“, kuris bazavosi Neumayer III stotyje. Sausio ir vasario mėnesiais mokslininkai įvykdė dešimt rizikingų mokslinių skrydžių, pasiekdami net 80-ąją pietų platumos lygiagretę. Tai – istorinis įvykis, nes paskutinį kartą tokie matavimai buvo atlikti daugiau nei prieš 20 metų ir tada jie apėmė tik saugias pakrančių zonas. Šįkart tyrėjai pirmą kartą drąsiai nėrė tirti aerozolių giliai virš atšiaurios Antarktidos plynaukštės.
Vienas įspūdingiausių misijos techninių sprendimų buvo inovatyvus zondas, pavadintas „T-Bird“. Šis prietaisas lyg paukštis ant vielos buvo tempiamas už lėktuvo ant 60 metrų ilgio lyno. Veikdamas izoliuotai ir nepriklausomai nuo paties orlaivio skleidžiamų trikdžių, zondas leido gauti neįtikėtinai tikslesnius duomenis apie ore esančių dalelių koncentraciją ir sudėtį. Kartu su „Polar 6“ borto prietaisais ir antžeminiais stebėjimais, ši sistema leido:
- matuoti aerozolio koncentraciją,
- atsekti jų perkėlimą skirtinguose aukščiuose,
- nustatyti cheminę sudėtį,
- užrašyti temperatūrą, slėgį ir vandens garų kiekį.
Šokiruojantis atradimas: svetimos dalelės ledo karalystėje
Tačiau preliminari kruopščiai surinktų duomenų analizė mokslininkams smogė su netikėtu rezultatu. Pačiose žemyno gelmėse, kur oras teoriškai turėtų būti pats švariausias, buvo užfiksuota gerokai didesnė aerozolių koncentracija nei kas nors galėjo tikėtis. Negana to, jų cheminė sudėtis pasirodė esanti netipiška ir itin įdomi.
Ką tai reiškia mums? Tai nedviprasmiškas įrodymas, kad net ir virš labiausiai atokios ledo plynaukštės vyksta procesai, kurie iki šiol mokslo bendruomenės buvo visiškai nepakankamai įvertinti. Radiniai sufleruoja, kad šios dalelės gali būti pernešamos milžiniškais atstumais iš vandenyno, ledo lentynų ar net iš kitų žemynų. Taip pat neatmetama galimybė, kad visiškai naujos dalelės dėl neaiškių reakcijų formuojasi tiesiai pačioje Antarktidos atmosferoje.
Antarktida jokiu būdu nėra izoliuotas pasaulis – tai neatsiejama pasaulinės klimato sistemos dalis, kuri reaguoja į klimato kaitą ir yra jos veikiama. Geresnis šių aerozolių ir debesų sąveikos suvokimas leis tobulinti klimato modelius, patikslinti orų prognozes ir tiksliau įvertinti būsimus klimato pokyčius. Mes privalome suvokti, kad net ir mikroskopinės dalelės turi galios pakeisti visos mūsų planetos energijos balansą. SANAT tyrimas nėra tik eilinė ekspedicija – tai žingsnis link gilesnio Žemės klimato veikimo išaiškinimo, kol technologijos ir drąsūs skrydžiai padeda atskleisti paskutines apledėjusio žemyno paslaptis.
