https://frosthead.com

Viis ebaharilikku viisi teadlased uurivad kliimamuutusi

Kliimamuutuste tagajärgi võib näha igal pool. See sulatab Antarktika jäälehti, hukutab suuremad linnad tulevaste üleujutusteni, kahjustab kohvikogust ja muudab isegi õunte maitset.

See murettekitav olukord annab teadlastele siiski võimaluse. Kuna kliimamuutused on nii levinud, saab seda uurida, uurides tohutult ulatuslikku teavet. Paljud neist andmetest on kogutud satelliidipiltide põhjal, ekstraheeritud jäätuumade analüüsimise teel või leitavad atmosfääri temperatuuriregistrite sõelumisel. Kuid mõned neist on kogutud pisut ebatavalisematest allikatest. Pole üheski järjekorras, siin on meie 5 ebaharilikku viisi, kuidas teadlased praegu muutuvat kliimat uurivad:

hüraksuriin.jpg (Pilt Kvaternaari Teadusülevaadete kaudu / Chase jt)

1. Kivistunud uriin

Hüraksil - väikesel taimtoidulisel imetajal, kes on levinud Aafrikas ja Lähis-Idas - on paar haruldast harjumust. Loomad kipuvad põlvkondade jooksul elama samades pragudes kivimites ja neile meeldib urineerida ikka ja jälle samas ja samas kohas. Kuna nende uriin sisaldab jälgi lehtedest, rohtudest ja õietolmust, on tuhandete aastate jooksul kogunevad ja kivistunud kuivatatud uriini kihid andnud teadlaste meeskonnale (juhiks Brian Chase Montpellieri ülikoolist) haruldase ülevaate iidse taime bioloogilisest mitmekesisusest ja kuidas seda on mõjutanud laiemad kliimamuutused.

Lisaks räägivad uriinis sisalduv lämmastik - element, mis on pikka aega olnud oluline neile, kes kasutavad pissi teaduslikke omadusi - koos uriini süsinikusisaldusega olulise loo, kui analüüsitakse kuivanud aine kihti, mida nimetatakse hüratseumiks. Kuivematel aegadel on taimed sunnitud oma kudedesse lisama nende elementide raskemaid isotoope, nii et uriini kihid, mis sisaldavad arvukalt raskeid isotoope, viitavad sellele, et hüraks leevendas end pärast suhteliselt pargitud taimede allaneelamist. Väljaheidete virnastatud kihid võimaldavad teadlastel jälgida niiskust läbi aja.

"Kui oleme leidnud hea kihi tahket uriini, kaevame proovid välja ja eemaldame need uurimiseks, " rääkis Chase artiklis The Guardianile oma ebahariliku töö kohta. "Me võtame kusi üsna sõna-sõnalt - ja see on osutunud väga tõhusaks viisiks uurida, kuidas kliimamuutused on mõjutanud kohalikku keskkonda." Tema meeskonna kõige väärtuslikum andmekogu? Üks konkreetne kivistunud uriini hunnik, mis on kogunenud hinnanguliselt 55 000 aastat.

rodgers2.jpg (Pilt Wikimedia Commonsi / NOAA kaudu)

2. Vanad mereväe logiraamatud

Vähesed inimesed hoolivad ilmast rohkem kui purjetajad. Kodanike teadusprojekt Old Weather loodab seda asjaolu ära kasutada, et paremini mõista 100 aasta tagust igapäevast ilma. Projekti raames saab igaüks luua konto ja käsitsi ümber kirjutada Arktikas ja mujal seilanud 18. ja 19. sajandi laevade päevikud.

Teos on alles algusjärgus: Siiani on transkribeeritud 26 717 lehekülge dokumente 17-st erinevast laevast, kokku on umbes 100 000 lehekülge. Lõpuks, kui piisavalt andmeid on ümber kirjutatud, kasutavad projekti koordineerivad teadlased kogu maailmast neid ülitäpsemaid ilmateateid, et saada täielik pilt sellest, kuidas Arktika ilmade mikromuutused vastavad pikaajalistele kliimasuundumustele.

Ehkki palka ei pakuta, on meil hea meel lisada meie kliimamuutuste rekord viimase paari sajandi jooksul. Lisaks transkribeerige piisavalt ja saate ülendatud “kadettist” “leitnandiks” “kapteniks”. Pole halb tänapäeva kirjutaja jaoks.

Visuaalsus_GPM_Core_Observatory_and_Partner_Satellites.jpg (Pilt Wikimedia Commonsi / NASA kaudu)

3. Satelliidi kiirus

Mitte kaua aega tagasi märkas rühm teadlasi, kes uurivad, kuidas atmosfäär kõrgel kõrgusel käitub. Mitmete orbiidil olevate satelliitide kohta näevad midagi kummalist: need liikusid pidevalt kiiremini kui arvutused näitasid, et peaks. Kui nad üritasid välja mõelda, avastasid nad, et termosfäär - atmosfääri kõige kõrgem kiht, mis algab umbes 50 miili ülespoole ja mille kaudu libisevad paljud satelliidid - on aja jooksul aeglaselt paksus kaotamas. Kuna kiht, mis koosnes hõredalt jaotunud gaasimolekulidest, oli kaotamas oma mahu, põrkasid satelliidid orbiidil kokku vähem molekulidega ja kogesid seega vähem tõmbejõudu.

Miks aga termosfäär sellist muutust tegi? Selgus, et pinnal eralduva kõrgema süsinikdioksiidi tase triivis järk-järgult ülespoole termosfääri. Sellel kõrgusel jahutab gaas tegelikult asjad, sest see neelab hapniku molekulidega kokkupõrgetest energiat ja eraldab infrapunakiirgusena energiat kosmosesse.

Aastaid olid teadlased eeldanud, et fossiilsete kütuste põletamisel eralduv süsinikdioksiid ei ulatu Maa pinnast kõrgemale kui umbes 20 miili, kuid see uuring - esimene, mis mõõtis nii kõrgel oleva gaasi kontsentratsiooni - näitas, et kliimamuutused võivad mõjutavad isegi meie kõige kõrgemaid atmosfääri kihte. Grupp kavatseb vaadata tagasi ja näha, kuidas satelliidi kiiruse ajaloolised muutused võivad peegeldada mineviku süsinikdioksiidi taset. Samuti jätkavad nad satelliidi kiiruse ja süsinikdioksiidi taseme jälgimist termosfääris, et näha, kuidas meie aeronavigatsiooniarvestused peaksid tulevikus kliimamuutusi arvesse võtma.

koer-kelk.jpg (Pilt Flickri kasutaja Shazroni kaudu)

4. Koera kelgud

Erinevalt paljudest kliimaandmetest ei saa satelliidid merejää paksuse kohta teavet otse koguda - selle asemel tuletavad teadlased jää paksuse satelliidi mõõtmistest mere kõrguse merepinnast ja jää tiheduse ligikaudse ligikaudse hinnangu. Merejää paksuse tõeste mõõtmiste saamiseks tuleb seda teha käsitsi andurite abil, mis saadavad magnetvälja läbi jää ja koguvad signaale selle all olevast veest - mida nõrgemad on signaalid, seda paksem on jää. Seega on meie teadmised jää tegelikest paksustest piiratud kohtades, kus teadlased on tegelikult külastanud.

2008. aastal, kui Šoti teadlane Jeremy Wilkinson sõitis esimest korda Gröönimaale jää paksuse mõõtmiseks, küsitles tema meeskond kümneid kohalikke inuitte, kes rääkisid raskustest, mida õhem merejää tekitas nende traditsioonilisel transpordiviisil - koera kelk. Varsti pärast seda sai Wilkinson idee. ”Nägime iga päev jääl viibivate koerte meeskondade suurt arvu ja neid läbitud suuri vahemaid. Siis saabus lambipirn - miks me ei pane nendele kelkudele andureid? ”Rääkis ta NBC-le 2011. aastal, kui idee lõpuks ellu viidi.

Sellest ajast peale on tema meeskond kinnitanud andurid mõnekümne vabatahtliku omanduses olevatele kelkudele. Kuna inuiidid libisevad kelkudel üle merejää, mõõdavad mõõteriistad jää paksust iga sekundi tagant. Tema meeskond on nüüd andmete kogumiseks kasutusele võtnud kelgu külge kinnitatud andurid kõigil kolmel viimasel aastal. Kogutud teave ei aita teadlastel mitte ainult mõõta satelliitide orbiidil saadud paksuste täpsust, vaid aitab ka kliimateadlastel paremini mõista, kuidas merejää reageerib kohapeal soojemale temperatuurile aastaaegade ja aastavahetuse muutudes.

Narwhals_breach.jpg (Pilt Wikimedia Commonsi kaudu / Glenn Williams)

5. Narwalli paigaldatud andurid

Narvalased on tuntud oma võimega sukelduda äärmisse sügavusse: neid on mõõdetud mis tahes mereimetajate sügavaimate sukeldumiste korral kuni 5800 jalga alla. Alates 2006. aastast on NOAA teadlased seda võimalust oma eeliseks kasutanud, rihmades sensoreid, mis mõõdavad loomade temperatuuri ja sügavust, ning kasutades andmeid Arktika veetemperatuuri jälgimiseks aja jooksul.

Strateegia annab teadlastele juurdepääsu Põhja-Jäämere piirkondadele, mis on tavaliselt talvel jääga kaetud, sest Narwhals'i sukeldumised, mis võivad kesta kuni 25 minutit, viivad neid sageli vee alla, mis on peal külmunud. ja on palju odavam kui täismurdja laeva ja meeskonna varustamine mõõtmiseks. Enne narvasaalide kasutamist tuletati pikaajalistest ajaloolistest keskmistest Arktika vete temperatuurid kaugetes sügavustes. Ebatavalise meetodi kasutamine on aidanud NOAA-l dokumenteerida, kuidas need ajaloolised keskmised on Arktika vete soojenemise ulatust alaesindanud, eriti Baffini lahes, Gröönimaa ja Kanada vahelises veekogus.

Viis ebaharilikku viisi teadlased uurivad kliimamuutusi