Przystanek nauka - portal Uniwesytetu Śląskiego w Katowicach

W ostatnich latach coraz częściej pojawiają się informacje o tym, że piasek z Sahary przemieszcza się po dużych obszarach i dociera do Europy, barwiąc nasze niebo na pomarańczowo, ale też pokrywając europejskie miasta cienką warstwą pyłu. Ma to bardzo konkretny wpływ na infrastrukturę, na przykład ogranicza produkcję energii słonecznej i zmniejsza widoczność dla samolotów na niebie. Wpływa bezpośrednio na ludzkie zdrowie (powodując problemy z oddychaniem) i oczywiście oddziałuje na środowisko przyrodnicze, okresowo zwiększając zachmurzenie i tym samym redukując temperaturę.

W lutym 2021 roku Europa doświadczyła ekstremalnej formy takiego zjawiska w dwóch falach (4-8 lutego i 18-25 lutego), które objęło przede wszystkim Włochy, Francję i Niemcy. Jeszcze w trakcie pierwszego zdarzenia, 6 lutego, badacze z francuskiego Centre National de Recherches Météorologiques zainicjowali kampanię badań obywatelskich (citizen science). Meteorolodzy zachęcali ludzi przebywających lub jadących do pokrytych śniegiem górskich kurortów, żeby zebrali próbki śniegu i przywieźli je do ośrodków badawczych znajdujących się w Tuluzie i pod Grenoble. Tam, w laboratorium Centrum Badań nad Śniegiem (Centre d’Etudes de la Neige) próbki przeanalizował zespół dr Marie Dumont.

Ochotnicy i sami badacze zbierali próbki do specjalnych pojemników o wymiarze 10 cm x 10 cm2. Wszystkie próbki pochodziły z lokalizacji znajdujących się ponad 2500 metrów nad poziomem morza we francuskich i szwajcarskich Alpach albo w Pirenejach. W sumie zebrano i dostarczono do laboratoriów 152 próbki z 70 różnych miejsc. 113 z nich ostatecznie zakwalifikowano do badania. Wszystko odbyło się w czasie 4 tygodni od pierwszego „incydentu piaskowego”, czyli zanim świeże opady przykryły warstwę śniegu będącą niemym świadkiem tego ekstremalnego zdarzenia.

Wyniki opublikowane na stronie Earth System Science Data pokazują, że piasek, choćby w minimalnych ilościach, znaleziono w każdej próbce. Na metr kwadratowy roztopionej próbki znaleziono od 0,2 do 58,6 grama piasku, średnio 9,4 grama. Zdecydowanie więcej piasku było w Pirenejach (średnio 21,2 g), mniej w Alpach Francuskich (7,2 g), a najmniej w Alpach Szwajcarskich (4,5 g). Wynik oddaje naturalną tendencję – im dalej na północ tym mniej było piasku. Widoczne to było również po wielkości ziarenek – te największe i najcięższe spadały najszybciej, te lżejsze leciały dalej. Badacze zauważyli też, że znacznie więcej piasku było na stokach południowych, wystawionych bezpośrednio na wiatr z południa.

Gromadzenie się piasku w pokrywie śnieżnej może mieć na nią negatywny wpływ. Przede wszystkim piasek zmienia zabarwienie śniegu. Ciemniejszy śnieg silniej absorbuje ciepło, nie odbija go tak sprawnie jak czysto biała powierzchnia. A to prowadzi to jego szybszego topnienia. Jest to proces samonapędzający – im więcej śniegu stopnieje, tym więcej ciepła absorbuje powierzchnia. Podobne „wydarzenie piaskowe” z 2018 roku sprawiło, że pokrywa śnieżna w niektórych miejscach przetrwała nawet 30 dni krócej niż należało tego oczekiwać. Nie znamy jeszcze precyzyjnych danych z 2021 roku, ale można spodziewać się, że było podobnie.

W 2021 roku media donosiły, że wraz z piaskiem z Sahary do Europy mogły przylecieć cząsteczki chemiczne pochodzące z francuskich prób jądrowych w Afryce. Badacze postanowili zweryfikować tę tezę, analizując próbki pod kątem obecności cezu i stwierdzili wzrost tego pierwiastka w Pirenejach. Wykryli również wzrost krótkotrwałych radionuklidów berylu i ołowiu, które często są związane z opadami atmosferycznymi, dlatego założyli, że zostały one osadzone podczas ostatnich opadów śniegu. Na szczęście nie odnotowano wzrostu obecności plutonu w porównaniu do rocznej średniej.

Badacze uważają jednak, że wyniki nie świadczą o przeniesieniu się radioaktywnych chmur z ostatnich francuskich testów jądrowych. Spodziewają się, że cez i ołów pochodząc jeszcze z działań atomowych USA i ZSRR prowadzonych na Saharze w latach pięćdziesiątych i sześćdziesiątych, które charakteryzowały się znacznie mniejszym zabezpieczeniem. Niemniej, nie jest to dobra informacja.

Naukowcy w podsumowaniu publikacji podkreślają, że konieczne jest prowadzenie badań zarówno nad skutkami podobnych zjawisk atmosferycznych, jak i nad próbami ich przewidywania i nad przeciwdziałaniem jego skutkom. W nadchodzących latach możemy niestety spodziewać się powtarzania podobnych wydarzeń, a za tym ich efektów w postaci topnienia śniegu, zwiększonego zagrożenia lawinowego i podniesienia się temperatury w górach.

Badania: Marie Dumont et al, Spatial variability of Saharan dust deposition revealed through a citizen science campaign, Earth System Science Data (2023). DOI: 10.5194/essd-15-3075-2023

Opracowano na podstawie artykułu Sahara Desert dust found in remote European snow resorts opublikowanego na portalu Phys.org oraz tekstu źródłowego badań.

Grafika pochodzi z artykułu opublikowanego w Earth System Science Data i dostępna jest na zasadach licencji Creative Commons 4.0.