Як морський планктон впливає на утворення хмар через метансульфонову кислоту (MSA): проривне дослідження CERN

Цей механізм особливо ефективний у холодному, чистому морському повітрі, де сірчана кислота сама по собі не здатна ефективно утворювати нові частинки .

Чому це науковий зсув

Десятиліттями так звана «гіпотеза CLAW» (названа за першими літерами прізвищ її авторів: Чарлсона, Ловелока, Андреа та Воррена) стверджувала, що викиди DMS планктоном здатні регулювати клімат через утворення хмар . Однак докази цього механізму вважалися слабкими або непереконливими . Експерименти CLOUD тепер демонструють, що шлях через MSA є значно вагомішим, ніж вважалося раніше, особливо в критичних для клімату регіонах: Південному океані та Арктиці .

«Морська біосфера, можливо, здатна краще компенсувати майбутнє скорочення антропогенних аерозолів, ніж вважалося раніше», — заявили в колаборації CLOUD .

Точність кліматичних моделей: розрив у 50% концентрації CCN

Більшість глобальних кліматичних моделей не враховували утворення нових частинок через MSA. Коли дані CLOUD були інтегровані в глобальну аерозольно-кліматичну модель EMAC, результати вразили: врахування утворення та росту частинок під дією MSA призвело до збільшення концентрації ядер конденсації хмар (CCN) щонайменше на 50% над Південним океаном та полярними регіонами .

Це величезний ефект для одного з найважливіших з кліматичної точки зору регіонів Землі. Спостереження також підтверджують цей вплив: над зонами цвітіння фітопланктону концентрація крапель у хмарах може подвоюватися, а їхній радіус зменшуватися на 14%, що створює ефект короткохвильового радіаційного впливу до -15 Вт/м² на верхній межі атмосфери — порівнянно з непрямим аерозольним ефектом над сильно забрудненими регіонами .

Оскільки антропогенні аерозольні забруднення зменшуються (завдяки політиці чистого повітря), природні аерозолі від планктону можуть взяти на себе частину функції «зародків» для хмар, що змінить прогнози того, як хмари змінюватимуться в чистішому майбутньому .

Наслідки для прогнозів майбутнього потепління

Отримані дані свідчать про те, що зворотний зв'язок між біосферою (DMS) і хмарами може бути сильнішим, ніж передбачалося в сучасних моделях Міжурядової групи експертів зі зміни клімату (IPCC). Це може означати наявність природного негативного зворотного зв'язку, який частково компенсує потепління:

• Найсильніше охолодження в полярних регіонах: Моделювання показує, що зі збільшенням глобальних викидів DMS найсильніший ефект охолодження спостерігається над Арктикою, що пов'язано зі змінами альбедо морського льоду .

• Потенційне пом'якшення арктичного посилення: Якщо зворотний зв'язок планктон-хмари посилюватиметься з потеплінням (оскільки тепліші океани можуть стимулювати біологічну активність і викиди DMS), це може зменшити прогнозовані темпи потепління в Арктиці .

• Більша невизначеність кліматичної чутливості: Оскільки шлях MSA відсутній у більшості поточних моделей, сама кліматична чутливість — тобто те, наскільки потепління відбувається при заданому збільшенні CO₂, — може бути іншою.

Важливі застереження

Сила цього зворотного зв'язку залишається невизначеною. Деякі попередні дослідження виявили низьку чутливість ядер конденсації хмар (CCN) до змін викидів DMS у глобальному масштабі, і гіпотеза CLAW була суперечливою . Відкриття CLOUD відновлюють і посилюють цю гіпотезу, але повне інтегрування хімії MSA в моделі системи Земля та валідація за допомогою спостережень ще тривають . Результати дуже свіжі (опубліковані 24–25 червня 2026 року) і ще не були оцінені ширшою спільнотою кліматичних моделювальників.

Що далі

Експеримент CLOUD продовжує забезпечувати механістичне розуміння утворення аерозольних частинок, яке можна параметризувати для кліматичних моделей . Наступні ключові кроки включають: інтегрування хімії MSA в моделі системи Земля класу IPCC, валідацію змодельованих ефектів за допомогою польових спостережень над Південним океаном та Арктикою, а також оцінку того, як цей зворотний зв'язок може змінюватися при різних сценаріях потепління.

Уже зараз зрозуміло одне: біологія океану може мати значно більший вплив на майбутній клімат, ніж йому приписували сучасні моделі.