Misiunea Arctic a pilotului singuratic de a cartografia latura intunecata a carbonului

Cerul de la nordul insulei Ellesmere tocmai se curatase cand Matevz Lenarcic, zburand singur intr-un avion cu virusul Pipistrel la aproximativ 3.600 m (10.000 ft), a primit un telefon pe telefonul sau satelit. Prietenul sau care urmarea vremea pe un computer din Slovenia vazuse nori grei si zapada care se apropiau de destinatia Lenarcic, un aerodrom langa Golful Rezolut, in Arctica canadiana.

Lenarcic, un pilot si aventurier sloven, plecase de la Longyearbyen, Norvegia, devreme in acea dimineata. Cand a ajuns la Polul Nord, a rasturnat aripile avionului ultralight si a inconjurat Polul intr-un zbor capricios, dar scurt, in jurul lumii. Doua ore mai tarziu, tremurand in ciuda costumului de imersiune pe care il purta, Lenarcic s-a confruntat cu o decizie mai serioasa: sa alerge furtuna la Golful Rezolut sau sa se indrepte spre Eureka, o statie meteo din apropiere, fara facilitati pentru protejarea avionului dupa aterizare.

Pe scaunul pasagerului de langa el, el transporta incarcaturi pretioase – un etalometru experimental, un dispozitiv care masoara carbonul negru sau funingine in aer. Carbonul negru este un contaminant obisnuit, gasit in emisiile de la motoarele diesel si arderea campurilor agricole. Cercetatorii spun ca este a doua cea mai mare contributie umana la schimbarile climatice dupa dioxidul de carbon. 

Zborul deasupra Oceanului Arctic poate parea un mod putin probabil de a cauta amprentele umanitatii. Dar funinginea parcurge mii de mile pe vant, iar sutele de nave de marfa care navigheaza in fiecare an in Oceanul Arctic il injecteaza direct in atmosfera. Funinginea are un efect mai puternic in Arctica decat in ​​regiunile mai temperate.

Array

 

Gheata de mare arctica curata poate reflecta pana la 90% din lumina soarelui care o loveste. Dar un strat subtire de funingine face suprafata mai intunecata si mai putin reflectanta. Arctica a pierdut gheata marina de cand NASA a inceput sa o urmareasca in 1978 si a facut mult mai repede decat prezic modelele climatice. Anul trecut, gheata arctica s-a micsorat cu 18% fata de nivelul minim record din 2007, potrivit organizatiei oficiale de monitorizare din SUA, National Snow and Ice Data Center din Boulder, Colorado. Oamenii de stiinta climatici au crezut de ceva timp ca funinginea accelereaza topirea ghetii marine din Arctica.

Majoritatea monitorizarii funinginei se face de la statiile terestre din zonele populate, iar datele aeriene despre funinginea polara sunt rare si valoroase din punct de vedere stiintific. „In Arctica, in special, rolul carbonului negru este potential foarte, foarte important”, spune omul de stiinta atmosferica Drew Shindell de la Goddard Institute for Space Studies din New York, „Ceea ce este cu adevarat important este intelegerea modului in care carbonul negru interactioneaza cu norii din Arctic.”

Abordare fara probleme

Pentru a remedia deficitul de date, NASA a lansat un jet Gulfstream incarcat de senzori pe o mana de misiuni de colectare de funingine. Dar aceste misiuni costa aproape 500.000 de dolari pe an. Drept urmare, unii cercetatori se ocupa acum de drone de monitorizare a aerosolilor. Apoi, exista abordarea experimentala a lui Lenarcic intr-un avion privat mic.

„As dori sa arat cat de utile sunt si ca am putea obtine beneficii uriase de la ele pentru doar o fractiune din costul pe care acest tip de proiect il necesita in mod normal”, spune el.

Etalometrul negru, de dimensiunea caramizii de langa el, se hraneste cu aer dintr-un tub din afara avionului. Particulele primite trec printr-un filtru sub privirea constanta a unui fascicul optic, care masoara culoarea filtrului, dezvaluind dimensiunea, culoarea si densitatea particulelor capturate. Analiza poate distinge chiar si particule de incendii de padure, motoare diesel, sobe de lemne si nave de marfa. Prin repetarea procesului din intreaga lume, Lenarcic spera sa colecteze o imagine de ansamblu globala a povestii de funingine.

Lucrarea confera un sens stiintific rutinei obisnuite a lui Lenarcic. El isi castiga existenta facand sondaje aeriene mai banale in Slovenia, punctat de aventuri indepartate in avionul sau. In 2011, el planifica un zbor solo, in jurul lumii, in cautarea materialului pentru o carte de fotografie, cand omul de stiinta atmosferica Grisa Mocnik i-a cerut sa testeze un prototip al etalometrului aerian. A fost o buna ocazie de a arata cum inventatorii si pilotii mici pot ajuta la rezolvarea unei probleme globale.

Si in acel zbor, in tranzit intre Insulele Cook si Noua Zeelanda, un prieten a sunat sa-l avertizeze de nori pe ruta sa. Nu existau aeroporturi in apropiere. „Uneori trebuie sa treci, pentru ca nu te poti intoarce”, si-a amintit mai tarziu Lenarcic. Norii umezi si tropicali au aruncat Virusul si l-au speriat pe Lenarcic, dar el a colectat datele, pe care Mocnik si colegii companiei slovene Aerosol, care produce instrumentul, le pregatesc pentru publicare. Cu toate acestea, itinerariului ii lipsea funinginea arctica, asa ca Lenarcic si-a stabilit cursul spre nord in aprilie. De data aceasta, in fata perspectivei unor nori de gheata care sufocau admisia de aer a motorului, Lenarcic trase inapoi acceleratia de pe podeaua cabinei si cobori spre Eureka.

Cu doua luni inainte de zborul polar al lui Lenarcic, o echipa internationala de oameni de stiinta a anuntat ca majoritatea modelelor climatice subestimeaza impactul carbonului negru asupra incalzirii atmosferice cu pana la un factor de trei. „Credem ca [carbonul negru] este un agent puternic de incalzire pe cont propriu”, spune Shindell, „Dar fara a intelege cu adevarat ce le face norilor, este greu sa tragem o concluzie mai definitiva”. La temperaturi calde, de exemplu, particulele de carbon negru pot insamanta nori, care reflecta lumina soarelui si pot raci atmosfera. Dar pentru a intelege cum se comporta norii inghetati, cercetatorii au nevoie de date aeriene proaspete despre funingine si nori.

Cercetatorii care studiaza schimbarile climatice arctice spun ca exista putine manevre pentru atenuarea topirii ghetii provocate de om. Dar ei spun ca reducerea emisiilor de carbon negru poate fi cel mai bun pariu pe termen scurt. Arctica raspunde mai rapid la schimbarile climatice decat sunt alte regiuni de pe Pamant. Carbonul negru actioneaza pe perioade scurte de timp. Se scufunda rapid din atmosfera in comparatie cu gazele cu efect de sera, cum ar fi dioxidul de carbon, facandu-l o tinta buna pentru reducerea incalzirii atmosferice pe termen scurt, potrivit unui studiu din 2012 realizat de Shindell si colegii sai.

Decalaj de date

Organizatiile internationale iau deja nota. In februarie, ministrii mediului din Arctica au convenit sa coopereze pentru estimarea si, in cele din urma, reducerea emisiilor de poluanti de scurta durata, inclusiv funingine. Comisia Economica a ONU pentru Europa a emis primele sale orientari de raportare pentru emisiile de carbon negru la o reuniune de la mijlocul lunii mai la Istanbul. Locuitorii din Arctica spun ca reglementarea nu poate avea loc suficient de repede. Luna trecuta, organizatia internationala a tratatului Arctic Athabaskan Council a solicitat Comisiei interamericane pentru drepturile omului ajutor pentru reglementarea emisiilor canadiene de carbon negru. 

Dar raportarea, spune Mocnik, nu este la fel de buna ca masurarea. Raportarea tinde sa fie un calcul bazat pe estimari oficiale a ceea ce arde o economie. Deoarece oamenii nu raporteaza arderea aragazului la domiciliu autoritatilor fiscale sau economistilor, de exemplu, aceste estimari sunt adesea prea mici pentru a fi utile. Cercetatorii vor avea nevoie de date din lumea reala, precum cele pe care le colecteaza NASA si Lenarcic. Si cel mai rentabil mod de a face acest lucru este inca in aer.

Dupa ce si-a incetinit coborarea catre Eureka, Lenarcic a trebuit sa aterizeze cu datele sale intacte. Umbra avionului a incetinit peste zapada, in timp ce Lenarcic a incercuit aerodromul si a aliniat nasul avionului cu pista. A retras clapeta de acceleratie suficient de mult pentru a stabili o coborare usoara si a asteptat pana la trecerea pragului pistei inainte de a ajunge pana la acoperisul cabinei de pilotaj, a tras maneta franei cu aer si s-a indreptat spre aterizare. Rotile Virusului au intalnit pista de zapada si s-au oprit.

„Acesta nu este un loc foarte placut pentru a sta mult timp”, mi-a spus el de la adapostul statiei meteo cu opt oameni a doua zi. Inainte de aterizare temperatura fusese -18C (-0,4F). S-a suparat ca a pornit din nou motorul Virusului. Un astfel de frig adanc poate insufla bateria de pornire, iar vanturile urlatoare pot apasa cristale de gheata ascutite adanc in tuburile si firele motorului.

Dar a reusit sa incarce datele catre Mocnik, care spera sa-si convinga colegii din comunitatea stiintei atmosferice ca astfel de date sunt utile. Sunt obisnuiti cu injectii rare de date de precizie mai mare din misiunea ocazionala a NASA sau a avionului german, spune el. “Speram sa dovedim … ca se poate face stiinte sofisticate despre aerosoli pe o scara care nu necesita aceasta investitie uriasa in infrastructura”, spune Mocnik. Daca poate face etalometrul suficient de simplu si robust, chiar si pilotii de parapanta de agrement ar putea oferi intr-o zi oamenilor de stiinta profiluri de aerosoli, spune el.

Un astfel de set de date larg raspandit si consistent ar permite cercetatorilor sa compare modul in care carbonul negru calatoreste pe glob, spune Shindell. Ar permite modelatorilor climatici sa-si testeze teoriile in raport cu datele din lumea reala pentru a-si imbunatati acuratetea. Apoi va ramane la latitudinea factorilor de decizie politica sa faca modificarile care ar putea imbunatati prognoza reala, spune Mocnik.

“Credem ca am colectat informatii destul de interesante”, a spus Lenarcic dupa zborul sau polar. “Puteam vedea ceva in aer care ar fi putut fi funingine.” Daca eforturi cu costuri reduse, precum cele ale acestuia, pot contribui la eliminarea decalajului de date privind carbonul negru, probabil avertismentele oamenilor de stiinta si cuvintele frumoase ale politicienilor vor fi traduse in cele din urma in actiune.

Daca doriti sa comentati aceasta poveste sau orice altceva pe care l-ati vazut pe viitor, accesati pagina noastra de Facebook sau trimiteti-ne un mesaj pe Twitter .