Scienziati finanziati dall'UE hanno utilizzato droni dotati di strumenti per studiare l'effetto degli aerosol sui cristalli di ghiaccio nelle nuvole che si ritiene influenzino il clima e i cambiamenti climatici.

Si ritiene che l'interazione tra nuvole e aerosol svolga un ruolo importante nel cambiamento climatico, ma la sua rilevanza è poco conosciuta. Il progetto BACCHUS, finanziato dall'UE, ha riunito 20 istituzioni e organizzazioni di una dozzina di paesi, più di 60 ricercatori specializzati in nuvole contenenti ghiaccio, per studiare come gli aerosol alterano le proprietà delle nuvole e influiscono sulle precipitazioni.

Gli aerosol derivano dalle attività umane o si presentano naturalmente come polvere, polline, spore fungine, batteri o sostanze organiche marine. "Abbiamo studiato l'importanza delle emissioni biogene (naturali o preindustriali) rispetto a quelle antropogeniche (create dall'uomo) per le interazioni aerosol-nube nelle regioni che sono i principali regolatori del clima terrestre, come la foresta pluviale amazzonica o l'Artico, " afferma la coordinatrice del progetto, la professoressa Ulrike Lohmann, Professore di Fisica dell'Atmosfera presso l'Istituto di Scienze dell'Atmosfera e del Clima, Politecnico di Zurigo, Svizzera.

"Sono disponibili pochissimi dati per molte di queste regioni, in particolare sugli oceani, " osserva. "Per cominciare volevamo sapere quale frazione della nuvola è composta da goccioline d'acqua rispetto a cristalli di ghiaccio e poi come questo è stato influenzato dagli aerosol".

Alle medie latitudini europee, anche le nuvole basse possono contenere ghiaccio; questo è significativo perché le nuvole di ghiaccio precipitano più facilmente e influenzano il bilancio delle radiazioni più delle nuvole d'acqua. Questo equilibrio tra la radiazione solare e ciò che la Terra irradia è un'equazione importante nella modellazione del cambiamento climatico.

Uso innovativo dei droni per studiare le nuvole

Oltre a utilizzare misurazioni e dati da terra di telerilevamento satellitare, navi da ricerca e grandi aerei da ricerca, il progetto ha utilizzato anche droni. Questi erano dotati di temperatura leggera disponibile in commercio, sensori di umidità e aerosol e inviato a pochi chilometri nel cielo. Questa è stata la prima volta che gli scienziati hanno utilizzato i droni per questo tipo di profiling verticale, consentendo al progetto di effettuare misurazioni più rappresentative delle condizioni atmosferiche della formazione del ghiaccio nelle nuvole rispetto alle misurazioni a terra.

I droni sono preferibili agli aerei da ricerca, che volano troppo veloci attraverso le nuvole. "Si ottengono solo pochi punti di misurazione utilizzando gli aerei, " Dice il professor Lohmann. "I droni sono leggeri e altamente flessibili. Possono anche facilitare misurazioni cloud più frequenti in diverse località del mondo, regioni particolarmente remote dove mancano i dati".

Database unico sulle nuvole di ghiaccio

I droni sono stati utilizzati per la prima volta in una località remota a Cipro, dove l'aria è spesso carica di polvere del deserto. Le informazioni sono state inserite in un database unico sulle nuvole di ghiaccio, riunendo osservazioni a lungo termine e dati sul campo sulle proprietà microfisiche delle nuvole, particelle nucleanti di ghiaccio attorno alle quali si formano i cristalli e aerosol.

"Esistono banche dati per gli aerosol, e database per tutte le variabili meteorologiche, ma non esisteva un database per le particelle nucleanti di ghiaccio. L'abbiamo costruito da zero, " Dice il professor Lohmann. Il primo strumento disponibile in commercio per misurare le particelle nucleanti di ghiaccio, sulla base di un disegno sviluppato dai ricercatori del progetto, disponibile solo pochi anni fa. "E' una disciplina giovanissima, " spiega.

Con l'analisi delle carote di ghiaccio della Groenlandia, il database BACCHUS includerà dati sul periodo preindustriale che risalgono al 1300 d.C. circa.

Un team BACCHUS ha circumnavigato l'Antartico sulla nave da ricerca Akademic Tryoshnikov per raccogliere dati per i modelli climatici polari. "Siamo stati in grado di ottenere molte misurazioni delle particelle nucleanti di ghiaccio in un'area precedentemente sottocampionata dell'Oceano Antartico, "dice il professor Lohmann.

"Volevamo anche vedere quanto potrebbe essere importante il futuro traffico navale artico per le nuvole e quanto sia importante l'inquinamento delle navi in ​​un ambiente così incontaminato". Finora i risultati sono stati troppo diversi per trarre conclusioni, in parte a causa dell'incertezza sulle fonti e sulla longevità degli aerosol naturali.