Plasticul a ajuns și în nori. Cum poate afecta vremea și clima

Un nou studiu sugerează că microplasticele din aer pot afecta vremea și clima prin producerea de nori, potrivit Live Science.

Norii se formează atunci când vaporii de apă - un gaz invizibil în atmosferă - se lipesc de particule mici care plutesc, cum ar fi praful, și se transformă în picături de apă lichidă sau cristale de gheață. Într-un studiu publicat recent, cercetătorii arată că particulele de microplastice pot avea aceleași efecte, producând cristale de gheață la temperaturi cu 5 până la 10 grade Celsius mai ridicate decât picăturile fără microplastice.

Norii din atmosferă pot fi formați din picături de apă lichidă, particule de gheață sau un amestec al celor două. În norii din atmosfera medie și superioară, unde temperaturile sunt cuprinse între 0 și minus 38 C, cristalele de gheață se formează în mod normal în jurul particulelor de praf mineral din solurile uscate sau al particulelor biologice, precum polenul sau bacteriile.

Majoritatea precipitațiilor încep de obicei ca particule de gheață

Microplasticele au o lățime mai mică de 5 milimetri - aproximativ dimensiunea unei gume de șters pentru creion. Unele sunt microscopice. Oamenii de știință le-au găsit în adâncurile mărilor din Antarctica, pe vârful muntelui Everest și în zăpada proaspătă din Antarctica. Deoarece aceste fragmente sunt atât de mici, ele pot fi ușor transportate în aer.

Gheața din nori are efecte importante asupra vremii și climei, deoarece majoritatea precipitațiilor încep de obicei ca particule de gheață.

Multe vârfuri de nori din zonele netropicale din întreaga lume se înalță suficient de mult în atmosferă pentru ca aerul rece să provoace înghețarea unei părți din umiditatea lor. Apoi, odată ce se formează gheața, aceasta atrage vapori de apă din picăturile de lichid din jurul său, iar cristalele devin suficient de grele pentru a cădea. Dacă gheața nu se formează, norii tind să se evapore în loc să provoace ploi sau ninsori.

Deși copiii învață în școala primară că apa îngheață la 0 C, acest lucru nu este întotdeauna adevărat. Fără ceva pe care să se nucleeze, cum ar fi particulele de praf, apa poate fi supraînghețată la temperaturi de până la minus 38 C înainte de a îngheța.

Cum pot microplasticele să modifice efectul norilor asupra echilibrului energetic al Pământului

Pentru ca înghețul să aibă loc la temperaturi mai ridicate, în picătură trebuie să existe un fel de material care să nu se dizolve în apă. Această particulă oferă o suprafață unde se poate forma primul cristal de gheață. În cazul în care sunt prezente microplastice, acestea ar putea determina formarea cristalelor de gheață, ceea ce ar putea crește cantitatea de ploaie sau de zăpadă.

Norii afectează, de asemenea, vremea și clima în mai multe moduri. Ei reflectă lumina solară de la suprafața Pământului, ceea ce are un efect de răcire, și absorb o parte din radiația emisă de suprafața Pământului, ceea ce are un efect de încălzire.

Cantitatea de lumină solară reflectată depinde de cantitatea de apă lichidă vs. gheață pe care o conține un nor. Dacă microplasticele cresc prezența particulelor de gheață în nori în comparație cu picăturile de apă lichidă, acest raport schimbător ar putea modifica efectul norilor asupra echilibrului energetic al Pământului.

Ce arată studiul efectuat de cercetători

Pentru a vedea dacă fragmentele de microplastic pot servi drept nuclee pentru picăturile de apă, cercetătorii au folosit patru dintre cele mai răspândite tipuri de plastic din atmosferă: polietilenă de joasă densitate, polipropilenă, clorură de polivinil și polietilen tereftalat. Fiecare a fost testat atât în stare pură, cât și după expunerea la lumină ultravioletă, ozon și acizi. Toate acestea sunt prezente în atmosferă și ar putea afecta compoziția microplasticelor.

Aceștia au suspendat microplasticele în picături mici de apă și au răcit încet picăturile pentru a observa când au înghețat. De asemenea, au analizat suprafețele fragmentelor de plastic pentru a determina structura lor moleculară, deoarece nuclearea gheții ar putea depinde de chimia suprafeței microplasticelor.

Pentru cele mai multe dintre materialele plastice studiate, 50% dintre picături au înghețat în momentul în care s-au răcit la minus 22 C. Aceste rezultate sunt paralele cu cele ale unui alt studiu recent realizat de oamenii de știință canadieni, care au constatat, de asemenea, că unele tipuri de microplastice nucleează gheața la temperaturi mai ridicate decât picăturile fără microplastice.

Expunerea la radiații ultraviolete, ozon și acizi a avut tendința de a reduce activitatea de nucleare a gheții pe particule. Acest lucru sugerează că nuclearea gheții este sensibilă la schimbările chimice mici de pe suprafața particulelor de microplastice. Cu toate acestea, aceste materiale plastice au nucleat în continuare gheață, astfel încât acestea ar putea afecta în continuare cantitatea de gheață din nori.

Ce nu se știe încă despre impactul microplasticelor asupra vremii

Pentru a înțelege modul în care microplasticele afectează vremea și clima, trebuie să se cunoască concentrațiile lor la altitudinile la care se formează norii. De asemenea, trebuie ca cercetătorii să înțeleagă concentrația de microplastice în comparație cu alte particule care ar putea nuclea gheața, cum ar fi praful mineral și particulele biologice, pentru a vedea dacă microplasticele sunt prezente la niveluri comparabile.

Aceste măsurători ar permite oamenilor de știință să modeleze impactul microplasticelor asupra formării norilor.

Fragmentele de plastic sunt de diferite mărimi și compoziții. În cercetările viitoare, cercetătorii intenționeză să lucreze cu materiale plastice care conțin aditivi, cum ar fi plastifianți și coloranți, precum și cu particule de plastic mai mici.