Eksperyment CLOUD odkrył, że plankton morski odgrywa znacznie większą rolę w tworzeniu się chmur, niż dotąd sądzono. To może zmienić prognozy klimatyczne.

Przez niemal 50 lat naukowcy debatowali, czy mikroskopijne organizmy morskie mogą pomagać w regulacji klimatu. Przełomowy eksperyment w CERN dostarcza obecnie najsilniejszych dowodów na to, że tak – i że obecne modele klimatyczne pomijały kluczowy element układanki.

W czerwcu 2026 roku zespół CLOUD (Cosmics Leaving Outdoor Droplets) opublikował w czasopiśmie Nature wyniki, które dowodzą, że kwas metanosulfonowy (MSA), związek powstający z emisji planktonu, jest znacznie ważniejszym czynnikiem w tworzeniu zarodków chmur niż dotychczas sądzono . Odkrycie ma natychmiastowe implikacje dla dokładności modeli klimatycznych i prognoz przyszłego ocieplenia.

Droga od planktonu do chmury

Łańcuch zależności zaczyna się od fitoplanktonu morskiego. Podczas fotosyntezy te mikroskopijne organizmy uwalniają siarczek dimetylu (DMS) – gaz odpowiedzialny za charakterystyczny zapach morza . W atmosferze DMS utlenia się w reakcji z rodnikami hydroksylowymi, produkując zarówno kwas siarkowy, jak i kwas metanosulfonowy (MSA) .

Eksperyment CLOUD ujawnił, że MSA nie jest jedynie mało znaczącym produktem ubocznym. W zimnych warunkach atmosferycznych, typowych dla górnej troposfery nad oceanami oraz rejonów polarnych, MSA działa jako wydajny czynnik inicjujący powstawanie i wzrost nowych cząstek, wykazując ultraniską lotność porównywalną z kwasem siarkowym . Cząsteczki te rosną do rozmiarów jąder kondensacji chmur (CCN – cloud condensation nuclei), wokół których tworzą się kropelki chmur .

Mechanizm ten jest szczególnie efektywny w zimnym, czystym powietrzu morskim, gdzie sam kwas siarkowy nie jest w stanie efektywnie nukleować cząstek .

Dlaczego to naukowa zmiana?

Przez dekady hipoteza CLAW (nazwana od nazwisk jej twórców: Charlson, Lovelock, Andreae, Warren) zakładała, że emisje DMS z planktonu mogą regulować klimat poprzez tworzenie chmur . Mechanizm ten uznawano jednak za słaby lub niepewny . Eksperymenty CLOUD dowodzą teraz, że szlak zależny od MSA jest poważnym, wcześniej pomijanym szlakiem – szczególnie w krytycznych dla klimatu rejonach, takich jak Ocean Południowy i Arktyka .

„Biosfera morska może być lepiej przystosowana do kompensowania przyszłych redukcji antropogenicznych aerozoli, niż wcześniej sądzono” – stwierdził zespół CLOUD .

Dokładność modeli klimatycznych: 50% luka w stężeniu CCN

Większość globalnych modeli klimatycznych nie uwzględniała powstawania cząstek z udziałem MSA. Gdy dane z eksperymentu CLOUD zostały włączone do globalnego modelu aerozolowo-klimatycznego EMAC, rezultaty były uderzające: uwzględnienie procesów powstawania i wzrostu cząstek napędzanych przez MSA doprowadziło do wzrostu stężenia jąder kondensacji chmur (CCN) o co najmniej 50% nad Oceanem Południowym i regionami polarnymi .

To ogromny efekt w jednym z najważniejszych klimatycznie regionów Ziemi. Badania obserwacyjne dodatkowo potwierdzają wpływ: nad zakwitami fitoplanktonu stężenie kropelek chmur może się podwoić, a ich promień może zmniejszyć się o 14%, powodując efekt wymuszania radiacyjnego (krótkofalowego) na górnej granicy atmosfery sięgający -15 W/m², co jest porównywalne z pośrednim wpływem aerozoli nad silnie zanieczyszczonymi regionami .

W miarę jak emisje antropogenicznych aerozoli maleją (w wyniku polityki czystego powietrza), naturalne aerozole pochodzące z planktonu mogą przejąć część roli „zaszczepiania” chmur, zmieniając prognozy dotyczące zmian w zachmurzeniu w czystszej przyszłości .

Implikacje dla prognoz przyszłego ocieplenia

Odkrycia sugerują, że sprzężenie zwrotne DMS-chmury w biosferze może być silniejsze niż zakładano w obecnych modelach IPCC. Może to oznaczać istnienie naturalnego ujemnego sprzężenia zwrotnego, które częściowo przeciwdziała ociepleniu:

• Najsilniejsze ochłodzenie w rejonach polarnych: Badania modelowe wskazują, że wraz z globalnym wzrostem emisji DMS, najsilniejszy efekt ochładzający występuje nad Arktyką, co wiąże się ze zmianami w sprzężeniu zwrotnym albedo lodu morskiego .

• Potencjalne złagodzenie amplifikacji arktycznej: Jeśli sprzężenie zwrotne plankton-chmury wzmocni się w warunkach ocieplenia (cieplejsze oceany mogą zwiększyć aktywność biologiczną i emisje DMS), może to stłumić przewidywane tempo ocieplenia w Arktyce .

• Większa niepewność co do wrażliwości klimatu: Ponieważ szlak MSA jest nieobecny w większości obecnych modeli, rzeczywista wrażliwość klimatu (jak duże ocieplenie nastąpi w odpowiedzi na podwojenie stężenia CO₂) może być inna.

Ważne zastrzeżenia

Siła tego sprzężenia zwrotnego pozostaje niepewna. Niektóre wcześniejsze badania wykazały niską wrażliwość CCN na zmiany emisji DMS w skali globalnej, a hipoteza CLAW budziła kontrowersje . Odkrycia CLOUD wskrzeszają i wzmacniają tę hipotezę, ale pełne zintegrowanie chemii MSA z systemowymi modelami Ziemi i walidacja z obserwacjami wciąż trwa . Wyniki są bardzo świeże (opublikowane 24–25 czerwca 2026 r.) i nie zostały jeszcze ocenione przez szersze środowisko modelowania klimatu.

Co dalej?

Eksperyment CLOUD kontynuuje dostarczanie mechanistycznego zrozumienia powstawania cząstek aerozolu, które można parametryzować w modelach klimatycznych . Kluczowe kolejne kroki to: włączenie chemii MSA do modeli systemu Ziemi klasy IPCC, walidacja modelowanych efektów na podstawie obserwacji terenowych nad Oceanem Południowym i Arktyką oraz ocena, jak sprzężenie zwrotne może się zmienić w różnych scenariuszach ocieplenia.

To, co jest już jasne: biologia oceanów może mieć większy wpływ na przyszły klimat, niż modele dotychczas jej przypisywały.