Novi korak naprijed u proučavanju klima I o zagrijavanju klime zahvaljujući identifikaciji u Arktik mehanizama koji kontroliraju koncentracije crni ugljik. Novo istraživanje koje su proveli istraživači s Instituta za polarne znanosti Nacionalno vijeće za istraživanje, u suradnji sa Sveučilištem u Stockholmu i ETH Zurich, identificirao je mehanizme koji kontroliraju transport crnog ugljika na Arktiku, onečišćivača zraka koji pridonosi zagrijavanju klime, također utvrđujući varijabilnost njegovih koncentracija u različitim polarnim godišnjim dobima. Istraživači vjeruju da rad, objavljen kao vrhunac u Atmospheric Chemistry and Physics, postavlja temelje za dublje razumijevanje utjecaja ovog spoja na regionalnu i globalnu klimu.
Crni ugljik je atmosferski onečišćivač koji može pridonijeti zagrijavanju klime, a prisutan je i na Arktiku, polarnom području u kojem koncentracija crnog ugljika ovisi o različitim mehanizmima koji kontroliraju njegov transport iz srednjih geografskih širina, odnosno iz regija gdje većina izvora. Do sada nepoznati, danas su ove mehanizme otkrili istraživači s Instituta za polarne znanosti Nacionalnog istraživačkog vijeća (Cnr-Isp) koji su, u suradnji sa Sveučilištem u Stockholmu i ETH iz Züricha, mjerili više od četiri godine, kontinuirano koncentraciju crnog ugljika na Arktiku, proučavajući kako se njegova koncentracija mijenja tijekom vremena.
Stefania Gilardoni, istraživačica Cnr-Isp i autorica rada, objašnjava da “ovaj spoj, proizveden ljudskim aktivnostima i požarima na srednjim i niskim geografskim širinama, može dugo preživjeti u atmosferi i dospjeti u arktičko područje gdje pridonosi zagrijavanja atmosfere i do ubrzanog otapanja snijega i leda“. “Trenutno – dodaje – modeli koji se koriste ne mogu reproducirati vremensku varijabilnost crnog ugljika na Arktiku, što otežava predviđanje njegovih utjecaja na zagrijavanje klime na regionalnoj i globalnoj razini”.
Istraživanje, koje je financirao Arctic Research Program (Pra) Ministarstva sveučilišta i istraživanja, a provedeno zahvaljujući potpori mreže Svalbard Integrated Observing System (Sios), koristilo je model strojnog učenja, tj. tehniku umjetne inteligencije koja pridonio je analizi mjerenja prikupljenih u atmosferskom opservatoriju Gruvebadet, na otočju Svalbard. Mauro Mazzola, koautor studije i istraživač Cnr-Isp, izvještava da su istraživači “kontinuirano mjerili atmosfersku koncentraciju crnog ugljika, tj. i tijekom dana i polarne noći, počevši od 2018., više od četiri godine, promatrajući da koncentracije crnog ugljika pokazuju snažnu sezonsku varijabilnost, s višim vrijednostima između prosinca i travnja”.
“Otkrili smo – nastavlja Mazzola – da ta varijabilnost ovisi o učestalosti i intenzitetu kiša, koje su veće između svibnja i studenog, razdoblja u kojem su koncentracije crnog ugljika niže, s obzirom na to da kiše učinkovito uklanjaju ovaj spoj iz atmosfera prije nego što može doći do polarnih područja”. Unutar iste sezone znanstvenici su otkrili i razlike u koncentraciji crnog ugljika koje ovise o temperaturi i meteorološkim pojavama.
“U hladnoj sezoni (studeni – travanj) najveće koncentracije crnog ugljika uočene su kada su temperature niže i odgovaraju prijenosu hladnih zračnih masa iz sjeverne Europe i Sibira”, precizira Gilardoni. “Dok, tijekom vruće sezone (svibanj – listopad) najveće koncentracije crnog ugljika bilježe se u skladu s vjetrovima koji prenose zagađeni zrak iz najtoplijih regija u srednje geografske širine”, dodaje.
Autori rada vjeruju da ova studija pokazuje “visoku znanstvenu vrijednost atmosferskog opservatorija Gruvebadet, gdje su talijanska istraživanja bila angažirana više od deset godina, jer je reprezentativan za atmosferske procese koji se odvijaju na prostornoj skali u rasponu od stotina tisućama kilometara”. “Nadalje, prikupljeni rezultati – uvjeravaju znanstvenici – pružit će nove podatke za klimatske i transportne modele korisne za razumijevanje kako će promjene u meteorološkim pojavama i atmosferskoj cirkulaciji, potaknute klimatskim promjenama, imati utjecaj na koncentraciju crnog ugljika na Arktiku o regionalnoj i globalnoj klimi”.
