كيف تؤثر اللدائن الدقيقة (ميكروبلاستيك) في الطقس والمناخ؟
تساعد اللدائن الدقيقة المحمولة في الهواء على تكوين السحب، ولها تأثير في الطقس والمناخ، إذ أثبتت دراسة حديثة دورها في إنتاج السحب في ظروف لا تتشكل بطريقة أخرى.
تتشكل السحب عندما يلتصق بخار الماء في الغلاف الجوي بالجزيئات العائمة الصغيرة (مثل الغبار) ويتحول إلى قطرات ماء سائلة أو بلورات ثلجية، واللدائن الدقيقة لها نفس التأثيرات فهي تنتج بلورات ثلجية عند درجات حرارة من 5 إلى 10 درجات مئوية أدفأ من القطرات بدون لدائن دقيقة.
درس الباحثون الغلاف الجوي لمعرفة كيفية تشكيل أنواع الجسيمات المختلفة للجليد عندما تتلامس مع الماء السائل، فقد تتكون السحب في الغلاف الجوي من قطرات ماء سائلة أو جزيئات ثلجية أو خليط من الاثنين، وتسمى هذه العملية التي تحدث باستمرار في الغلاف الجوي بالتنوّي.
في السحب في الغلاف الجوي الأوسط إلى الأعلى حيث تتراوح درجة الحرارة من 0 إلى -38 درجة، تتشكل بلورات الجليد عادة حول جزيئات الغبار المعدنية من التربة الجافة أو الجزيئات البيولوجية، مثل حبوب الطلع أو البكتيريا.
ما أهمية هذا الاكتشاف؟
يؤثر الجليد في السحب كثيرًا في الطقس والمناخ، لأن معظم هطول الأمطار يبدأ عادة كجزيئات جليدية. وتمتد كثير من قمم السحب في المناطق غير الاستوائية حول العالم بارتفاع كافٍ في الغلاف الجوي بحيث يتسبب الهواء البارد في تجميد بعض رطوبتها.
وبعدها يبدأ الجليد وفور تشكّله بسحب بخار الماء من القطرات السائلة من حوله، وتنمو البلورات ثقيلة بما يكفي لتسقط. إذا لم يتشكل الجليد، تميل السحب إلى التبخر بدلًا من التسبب في هطول الأمطار أو تساقط الثلوج.
نتعلم في المدرسة الابتدائية أن الماء يتجمد عند درجة 0 مئوية، لكن هذا ليس صحيحًا دائمًا، فبدون شيء لتتكون النوى عليه -كجزيئات الغبار- بالإمكان تبريد الماء إلى درجات حرارة منخفضة تصل إلى -38 درجة مئوية قبل أن يتجمد. ولكي يحدث التجمد في درجات حرارة أدفأ، يجب أن توجد المواد التي لا تذوب في الماء في القطرة، إذ يوفر هذا الجسيم سطحًا لتتشكل بلورة الجليد الأولى. ولدى وجود لدائن دقيقة تتسبب بتكوين بلورات ثلجية، قد يزداد هطول الأمطار أو تساقط الثلوج.
كيف درس العلماء الموضوع؟
لمعرفة إمكانية تأدية شظايا اللدائن الدقيقة لدور نواة قطرات الماء، استخدم العلماء أربعة من أكثر أنواع البلاستيك انتشارًا في الغلاف الجوي: البولي إيثيلين منخفض الكثافة، والبولي بروبيلين، وكلوريد البولي فينيل، والبولي إيثيلين تيريفثاليت.
فكلها موجودة في الغلاف الجوي وقد تؤثر في تكوين اللدائن الدقيقة، واختبروا كلًا منها في كل من الحالة النقية وبعد التعرض للأشعة فوق البنفسجية والأوزون والأحماض.
علّق العلماء اللدائن الدقيقة في قطرات ماء صغيرة، وبرّدوا القطرات ببطء لمراقبتها عندما تتجمد. وحللوا أيضًا أسطح الشظايا البلاستيكية لتحديد بنيتها الجزيئية، فقد يعتمد تنوّي الجليد على كيمياء سطح اللدائن الدقيقة.
فكانت النتيجة لمعظم المواد البلاستيكية التي درسوها هي تجمد 50% من القطرات عند وصولها إلى -22 درجة مئوية. وتتوازى هذه النتائج مع دراسة حديثة أخرى من كندا، إذ وجدت أيضًا أن بعض أنواع الجليد الدقيق في درجات حرارة أدفأ من القطرات التي لا تحتوي على لدائن دقيقة.
يميل التعرض للأشعة فوق البنفسجية والأوزون والأحماض إلى تقليل نشاط تنوي الجليد على الجسيمات، ما يشير إلى أن تنوي الجليد حساس للتغيرات الكيميائية الصغيرة على سطح جزيئات اللدائن الدقيقة، لكن إتمام هذه المواد البلاستيكية للتنوي يعني أنها ما زالت تؤثر في كمية الجليد في السحب.
ما لم يزل غير معروف
لفهم كيفية تأثير اللدائن الدقيقة في الطقس والمناخ، نحتاج إلى معرفة تركيزاتها حيث الارتفاعات التي تتشكل فيها السحب، وفهم تركيز اللدائن الدقيقة مقارنة بالجزيئات الأخرى التي قد تشكّل نواة الجليد، مثل الغبار المعدني والجزيئات البيولوجية، لمعرفة ما إذا كانت اللدائن الدقيقة موجودة بمستويات مماثلة.
ستسمح هذه القياسات بنمذجة تأثير اللدائن الدقيقة في تكوين السحب.
تأتي الشظايا البلاستيكية في العديد من الأحجام والتركيبات، وفي البحث المستقبلي يخطط الباحثون للعمل مع المواد البلاستيكية التي تحتوي على إضافات، مثل الملدنات والملونات، وكذلك مع جزيئات البلاستيك الأصغر.
اقرأ أيضًا:
أصبحنا نتنفس البلاستيك! ما الحل لوجود اللدائن الدقيقة في الهواء؟
اكتشاف نسبة اللدائن الدقيقة الأعلى تركيزًا في قاع البحر
ترجمة: لور عماد خليل
تدقيق: محمد حسان عجك
مراجعة: لبنى حمزة
The post كيف تؤثر اللدائن الدقيقة (ميكروبلاستيك) في الطقس والمناخ؟ appeared first on أنا أصدق العلم.
Source: View source
