Skutki zmian klimatu można zobaczyć wszędzie. Topi pokrywy lodowe Antarktydy, kieruje wielkie miasta na przyszłe powodzie, niszczy zbiory kawy, a nawet zmienia smak jabłek.
Ta niepokojąca sytuacja daje naukowcom szansę. Ponieważ zmiany klimatu są tak powszechne, można je badać, analizując ogromne dane dotyczące zasięgu. Wiele z tych danych jest gromadzonych ze zdjęć satelitarnych, wydobywanych poprzez analizę rdzeni lodowych lub wykrywanych podczas przesiewania poprzez zapisy temperatur atmosferycznych. Ale niektóre są zbierane z nieco bardziej niekonwencjonalnych źródeł. W żadnej konkretnej kolejności, oto nasze podsumowanie 5 niezwykłych sposobów, w jaki naukowcy badają obecnie zmieniający się klimat:
(Zdjęcie za pośrednictwem Quaternary Science Reviews / Chase i in.) 1. Skamieniały mocz
Góralek - mały, roślinożerny ssak pochodzący z Afryki i Bliskiego Wschodu - ma parę niezwykłych nawyków. Zwierzęta od pokoleń zamieszkują te same pęknięcia w skale, a także lubią oddawać mocz w tym samym miejscu, w kółko. Ponieważ ich mocz zawiera ślady liści, traw i pyłków, warstwy wysuszonego moczu, które gromadzą się i skamieniały przez tysiące lat, dały zespołowi naukowców (pod przewodnictwem Briana Chase'a z Uniwersytetu Montpellier) rzadkie spojrzenie na różnorodność biologiczną roślin starożytnych i sposób, w jaki wpływ na to miały szersze zmiany klimatu.
Ponadto azot w moczu - pierwiastek, który od dawna był ważny dla tych, którzy wykorzystują naukowe właściwości siku - wraz z zawartością węgla w moczu stanowią ważną historię, ponieważ analizuje się warstwa po warstwie wysuszonej substancji, zwanej hyraceum. W bardziej suchych czasach rośliny zmuszone są włączać cięższe izotopy tych pierwiastków do swoich tkanek, więc warstwy moczu, które zawierają mnóstwo ciężkich izotopów, wskazują, że góralek odciążył się po spożyciu względnie spieczonych roślin. Ułożone w stos warstwy wydalin umożliwiają naukowcom śledzenie wilgotności w czasie.
„Gdy znajdziemy dobrą warstwę stałego moczu, wydobywamy próbki i usuwamy je do badań”, powiedział Chase w The Guardian w artykule o swojej niezwykłej pracy. „Robimy sobie sikanie, dosłownie - i okazuje się to bardzo skutecznym sposobem badania, w jaki sposób zmiany klimatu wpłynęły na lokalne środowiska.” Najcenniejszy zestaw danych jego zespołu? Jeden szczególny stos skamieniałego moczu, który narasta od około 55 000 lat.
(Zdjęcie za pośrednictwem Wikimedia Commons / NOAA) 2. Stare dzienniki okrętowe
Niewiele osób dba o pogodę bardziej niż żeglarzy. Old Weather, obywatelski projekt naukowy, ma nadzieję wykorzystać ten fakt, aby lepiej zrozumieć codzienną pogodę sprzed 100 lat. W ramach projektu każdy może założyć konto i ręcznie transkrybować dzienniki pokładowe statków z XVIII i XIX wieku, które pływały po Arktyce i gdzie indziej.
Prace są wciąż w początkowej fazie: do tej pory dokonano transkrypcji 26 717 stron zapisów z 17 różnych statków, a pozostało około 100 000 stron. Ostatecznie, po przejściu wystarczającej liczby danych, naukowcy z całego świata, którzy koordynują projekt, wykorzystają te bardzo szczegółowe raporty pogodowe, aby uzyskać pełniejszy obraz tego, w jaki sposób mikrowariacje w arktycznej pogodzie odpowiadają długoterminowym trendom klimatycznym.
Chociaż nie jest oferowana żadna zapłata, istnieje satysfakcja z dodania do naszego rekordu zmian klimatu w ciągu ostatnich kilku stuleci. Dodatkowo, dokonaj wystarczającej transkrypcji, a awansujesz z „kadeta” na „porucznika” na „kapitana”. Nieźle jak na współczesnego skutera.
(Zdjęcie za pośrednictwem Wikimedia Commons / NASA) 3. Prędkości satelitarne
Niedawno grupa naukowców, którzy badają zachowanie się atmosfery na dużych wysokościach, zauważyła coś dziwnego w kilku satelitach na orbicie: Konsekwentnie poruszali się szybciej niż wskazywały na to obliczenia. Kiedy próbowali dowiedzieć się, dlaczego, odkryli, że termosfera - najwyższa warstwa atmosfery, zaczynająca się około 50 mil w górę, przez którą ślizga się wiele satelitów - z czasem powoli traciła swoją grubość. Ponieważ warstwa złożona z rzadko rozłożonych cząsteczek gazu traciła na masie, satelity zderzały się z mniejszą liczbą cząsteczek podczas orbitowania i tym samym doświadczały mniejszego oporu.
Dlaczego jednak termosfera ulega takiej zmianie? Okazało się, że wyższe poziomy dwutlenku węgla emitowane na powierzchni stopniowo dryfują w górę do termosfery. Na tej wysokości gaz faktycznie ochładza rzeczy, ponieważ pochłania energię z kolizji z cząsteczkami tlenu i emituje energię zgromadzoną w kosmosie jako promieniowanie podczerwone.
Przez lata naukowcy zakładali, że dwutlenek węgla uwalniany ze spalania paliw kopalnych nie osiąga więcej niż około 20 mil nad powierzchnią Ziemi, ale te badania - pierwsze, które zmierzyły stężenia gazu tak wysoko - wykazały, że zmiany klimatu mogą wpływa nawet na nasze najwyższe warstwy atmosferyczne. Grupa planuje spojrzeć wstecz i zobaczyć, jak historyczne zmiany prędkości satelitów mogą odzwierciedlać poziomy dwutlenku węgla w przeszłości. Będą również nadal śledzić prędkości satelitarne i poziomy dwutlenku węgla w termosferze, aby zobaczyć, w jaki sposób nasze obliczenia lotnicze mogą uwzględniać zmiany klimatu w przyszłości.
(Zdjęcie za pośrednictwem Shazron, użytkownik Flickr) 4. Sanki dla psów
W przeciwieństwie do wielu rodzajów danych klimatycznych, informacje o grubości lodu morskiego nie mogą być gromadzone bezpośrednio przez satelity - naukowcy zamiast tego obliczają grubość na podstawie satelitarnych pomiarów wysokości lodu nad poziomem morza i przybliżonego przybliżenia gęstości lodu. Jednak uzyskanie prawdziwych pomiarów grubości lodu morskiego musi być wykonane ręcznie za pomocą czujników, które wysyłają pola magnetyczne przez lód i odbierają sygnały z wody pod nim - im słabsze sygnały, tym grubszy lód. Nasza wiedza na temat rzeczywistych grubości lodu jest ograniczona do miejsc, w których faktycznie odwiedzili badacze.
W 2008 roku, kiedy szkocki badacz Jeremy Wilkinson po raz pierwszy udał się na Grenlandię, aby zebrać takie pomiary grubości lodu, jego zespół przeprowadził wywiady z dziesiątkami lokalnych mieszkańców Eskimosów, którzy mówili o trudnościach, jakie cieńsze lody morskie stwarzają dla ich tradycyjnych środków transportu, psich zaprzęgów. Wkrótce potem Wilkinson wpadł na pomysł. „Widzieliśmy dużą liczbę psich drużyn, które codziennie przebywały na lodzie, i pokonywane przez nich duże odległości. Potem przyszedł moment na żarówkę - dlaczego nie umieścimy czujników na tych saniach? ”Powiedział NBC w 2011 roku, kiedy pomysł został ostatecznie wdrożony.
Od tego czasu jego zespół przymocował czujniki do sań należących do kilkudziesięciu ochotników. Gdy Eskimosi ślizgają się po lodzie morskim na swoich sankach, instrumenty mierzą grubość lodu co sekundę. Jego zespół stosował teraz czujniki montowane na sankach w ciągu ostatnich trzech lat w celu gromadzenia danych. Zebrane informacje nie tylko pomagają naukowcom ocenić dokładność grubości pochodzących z orbitujących satelitów, ale także pomagają klimatologom lepiej zrozumieć, w jaki sposób lód morski reaguje lokalnie na cieplejsze temperatury wraz ze zmianą pór roku i lat.
(Zdjęcie za pośrednictwem Wikimedia Commons / Glenn Williams) 5. Czujniki montowane w Narwhal
Narwale są znane ze swojej zdolności do nurkowania na ekstremalnych głębokościach: zmierzono je do wysokości 5800 stóp w dół, wśród najgłębszych nurkowań każdego ssaka morskiego. Od 2006 r. Naukowcy NOAA wykorzystali tę zdolność na swoją korzyść, łącząc czujniki mierzące temperaturę i głębokość ze zwierzętami oraz wykorzystując dane do śledzenia temperatur wody w Arktyce w czasie.
Strategia zapewnia naukowcom dostęp do obszarów oceanu arktycznego, które w zimie są zwykle pokryte lodem - ponieważ nurkowania Narwhals, które mogą trwać nawet 25 minut, często zabierają je pod obszary zamarzniętej wody - i jest znacznie tańszy niż wyposażenie pełnego statku i załogi lodołamacza do wykonywania pomiarów. Przed użyciem narwalów temperatury wód arktycznych na odległych głębokościach wywnioskowano z długoterminowych średnich historycznych. Zastosowanie niekonwencjonalnej metody pomogło NOAA udokumentować, w jaki sposób te średnie historyczne w niewystarczającym stopniu przedstawiają stopień ocieplenia wód arktycznych, szczególnie w Zatoce Baffin, części wód między Grenlandią a Kanadą.
