Sopky môžu pri erupcii tvoriť ľad a konečne sme prišli na to, čo sa ukrýva za týmto záhadným procesom

Keď sa hovorí o sopkách, mnohí si predstavia lávu, obrovské množstvo popola a dymu a v určitých nešťastných prípadoch aj prírodné katastrofy, ktoré sa dotýkajú aj ľudí. Málokto ale vie, že počas sopečnej erupcie môže vznikať aj ľad.  

Portál Science Alert píše, že hoci výskumníci už dlhodobo vedeli, že pri sopečných erupciách môže vznikať aj ľad, dôvod prečo ostal až donedávna neznámy. V novej štúdii sa ale autorom podarilo odhaliť, čo za týmto nečakaným výsledkom stojí.  

“Sopečná činnosť zohráva kľúčovú úlohu v cykloch ovplyvňujúcich klímu Zeme. Keď sú aktívne sopky v erupcii, uvoľňujú plyny ako oxid uhličitý a oxid siričitý, ktoré môžu mať otepľujúci alebo ochladzujúci účinok. Sopečný popol a prach sa tiež uvoľňujú vysoko do atmosféry, čím sa aerosóly dostávajú tam, kde sa zvyčajne tvoria oblaky,” píšu výskumníci. 

Sopky, ktoré tvoria ľad

Už nejaký ten piatok výskumníci skúmajú, ako tieto aerosóly môžu ovplyvniť tvorbu nových oblakov. V novej štúdii však jasne vyhodnotili, že častice vulkanického popola môžu podporiť formáciu riasnatých oblakov cirus vysoko v atmosfére. To robia tak, že poskytnú jadro pre ľadové častice, ktoré sa na toto jadro môžu uchytiť. Tento proces je známy ako ľadová nukleácia. 

“Náš výskum pomáha vyplniť významnú medzeru vo vedomostiach o tom, či a ako sopečné erupcie ovplyvňujú tvorbu oblakov. Ukazujeme, že častice sopečného popola môžu spúšťať tvorbu ľadových oblakov tým, že pôsobia ako miesta pre nukleáciu ľadu,” vyjadril sa Lin Lin, jeden z autorov výskumu.  

Oblaky majú dôležitú úlohu pri riadení podnebia Zeme a jej energetickej rovnováhy. Oblaky pokrývajú v akýkoľvek moment zhruba 70% povrchu Zeme. Popritom absorbujú teplo a odrážajú svetlo do vesmíru. Okrem toho sú dôležité pre vodný cyklus našej planéty.  

Výskumníci preto považujú za dôležité pochopiť ako vznikajú oblaky a aký impak majú aerosóly na tento proces. Pre potreby výskumu preto autori analyzovali 10 rokov dát, ktoré poskytli klimatické satelitné misie CloudSat a CALIPSO. CloudSat analyzuje interiér oblakov a poskytuje informácie o tom, ako vznikajú tropické cyklóny a ako sa odohrávajú klimatické zmeny.  

CALIPSO satelit zas monitoruje úlohu oblakov a ako aerosóly ovplyvňujú podnebie, kvalitu vzduchu a počasie Zeme. Na základe dát týchto misií výskumníci odhalili, že po sopečných erupciách možno pozorovať konzistentné zmeny v cirus oblakoch. Ukázalo sa, že ak erupcia vyprodukovala veľké množstvo popola, cirus oblaky, ktoré sú z väčšiny tvorené ľadom, sa stali v oblasti frekventovanejšie.  

Zároveň zistili, že hoci tieto oblaky mali menej ľadu ako bežné cirus oblaky, ľadové kryštály boli v týchto oblakoch väčšie.  

“Na začiatku štúdie sme očakávali, že oblaky ovplyvnené sopečnými erupciami budú vyzerať inak ako prirodzené oblaky, ale nie tak, ako sme nakoniec zistili. Predpokladali sme, že sopečné aerosóly povedú k zvýšeniu počtu ľadových kryštálikov v oblakoch. Na naše prekvapenie však údaje ukázali opak,” hovorí Lin.

Výskum priniesol prekvapivé zábery

Na začiatku skupina očakávala, že ľad sa bude tvoriť rovnomerne procesom, pri ktorom voda spontánne kondenzuje z veľmi studených vodných kvapôčok. Namiesto toho pozorovali, ako sa voda zhromažďuje na popolových aerosóloch skôr, než boli dostatočne studené na spontánne zmrznutie, čím vytvárala väčšie zhluky ľadu. 

Autori štúdie ostali zaskočení výsledkami štúdie, no dáta poukazujú na jasný proces. Dodávajú, že postupne chcú v ďalších štúdiách priniesť nové vysvetlenia, ktoré by pomohli objasniť pozorované procesy. Momentálne autori štúdie skúmajú Arktické oblaky a ich úlohu pri regulovaní podnebia Zeme. Čakajú na ďalšiu väčšiu erupciu, ktorá by im dovolila opäť skúmať procesy, ktoré sa udejú pri tvorbe oblakov po nej.