Ніхто не знає, як виглядали наші небеса до початку горіння викопного палива, адже нині близько половини хмарних крапель в Північній півкулі неба формується навколо частинок забруднення. Хмарне небо допомагає регулювати клімат нашої планети, і все ж відповіді на багато фундаментальних питань про формування хмар залишаються туманними.

Нове дослідження очолюване Вашингтонським університетом і Національною Тихоокеанською Північно-Західною Лабораторією дослідили те, як крихітне океанічне життя на великих ділянках Південного океану відіграє важливу роль у створенні яскравих хмар над головою. Результати опубліковані 17 липня в Science Advances.

Дослідження показує, що планктон, крихітні організми, що дрейфують в морі, виділяє в повітря гази й органічні речовини, які утворюють хмарні краплі, що призводять до появи більш яскравих хмар, які відбивають більше сонячного світла.

Хмари над Південним океаном відбивають значно більше світла в літній час, ніж це було б без величезного цвітіння планктону", говорить співавтор Даніель МакКой. "Влітку, ми отримуємо приблизно в два рази більшу концентрацію хмарних крапель, ніж це було б, над біологічно мертвим океаном.

Хоча й віддалені, океани в межах дослідження між 35 і 55° південної широти є важливим регіоном для клімату Землі. Результати дослідження показують, що в середньому за рік, із-за підвищеної яскравості хмар відбивається близько 4 ват сонячної енергії на квадратний метр.

Життя в океані має великий вплив на хмари. Ця ідея існувала раніше в якості гіпотези, але цьому не було багато доказів. МакКой і співавтор Даніель Ґросвенор почали це дослідження у 2014 році дивлячись на супутникові дані NASA про хмари над частинами Південного океану, які не охоплені морським льодом і мають цілорічні супутникові дані. Космічне агентство запустило перший Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer або MODIS у 1999 році для визначення розміру хмарних крапель у небі всеї Землі.

Відбивання хмарами сонячного світла залежить як від кількості рідини, зваженої в хмарі так і розміром крапель, які варіюються від крихітного туману, що охоплює менш як 0,1 мм до великих крапель близько 10 мм діаметром. Кожна крапля починає зростати на частці аерозолю, і така ж кількість рідини, що розподілена в більших краплях відбиватиме більше сонячного світла.

Використані супутникові дані НАСА, показали в 2014 році, що хмари над Південним океаном складаються з більш дрібних крапель в літній час. Але це не має сенсу, оскільки бурхливі моря заспокоюються влітку і виробляють менше морського спрею.

Морське життя може вплинути на хмари двома способами. По-перше, шляхом випромінювання газу, такого як диметилсульфід, який продукується бактерією Sulfitobacter і фітопланктоном, таким як кокколітофориди, що створює характерний сірчистий запах моря, а також виробляє частинки крапель морських хмар. Другий спосіб полягає безпосередньо через органічну речовину, яка збирається на поверхні води, утворюючи накип. Взяті разом, ці два механізми дають приблизно подвійну концентрацію крапель в літні місяці.

Таким чином, літнє цвітіння планктону в Південному океані відіграє важливу роль у створенні яскравих хмар над головою.

Південний океан є унікальним середовищем для вивчення хмар. На відміну від інших місць, наслідки морського життя в ньому не знівельовані аерозолями з лісу або забрудненням. Автори кажуть, що, ймовірно, подібні процеси можуть відбуватися в північній півкулі, але їх важче виміряти, і вони можуть мати менший ефект, оскільки аерозольні частинки з інших джерел, дуже численні.