Un team internazionale guidato da scienziati giapponesi ha generato risultati significativi che evidenziano l'impatto della polvere ad alta latitudine sulla conversione delle goccioline d'acqua nelle nuvole in ghiaccio, o glaciazione, all'interno delle nuvole di basso livello nella regione artica. Questi risultati contribuiscono a una migliore comprensione dei fattori sulla superficie terrestre e di come influenzano le formazioni nuvolose. I risultati della ricerca contribuiscono anche a una migliore comprensione di come il clima è influenzato dalle nuvole, che sono sempre più considerati tra i più importanti, eppure più complesso, regolatori del clima globale. A seconda delle condizioni, le nuvole migliorano il riscaldamento o raffreddano il clima intrappolando il calore o riflettendo la luce solare nello spazio, rispettivamente.

Lo studio è stato pubblicato su Geoscienze naturali il 25 marzo, 2019.

Le nuvole svolgono uno dei ruoli più importanti nel sistema atmosferico. Sono attori chiave nel mantenimento dell'equilibrio delle radiazioni dell'atmosfera terrestre e sono anche coinvolti nel mantenimento dell'equilibrio energetico della Terra. Sono costituiti da particelle come cristalli di ghiaccio e/o goccioline che a loro volta mediano l'equilibrio radiativo dell'atmosfera e il mantenimento dell'equilibrio energetico della Terra. Quando raffreddato sotto 0oC, le molecole d'acqua iniziano a formare cristalli di ghiaccio ovunque ci siano minerali o altri solidi sospesi nell'acqua, i cosiddetti siti di nucleazione. L'acqua completamente pura che non ha siti di nucleazione può essere raffreddata ben al di sotto del consueto punto di congelamento e tuttavia rimanere liquida, un processo chiamato superraffreddamento. Le nuvole possono anche essere colpite da particelle di polvere poiché fungono da particelle nucleanti di ghiaccio (INP) e nuclei di condensazione delle nuvole (CCN) consentendo la formazione di ghiaccio e goccioline di liquido. In particolare, Le nubi a fase mista costituite da acqua e ghiaccio sono particolarmente sensibili alle particelle di polvere la cui fonte deve ancora essere completamente chiarita.

La ricerca fino ad oggi si è concentrata principalmente sulle regioni aride e semiaride di altitudini medio-basse come fonti di polvere. Però, recenti scoperte suggeriscono che le particelle di polvere possono anche provenire da aree prive di ghiaccio e vegetazione in alta quota, ponendo così la domanda se queste particelle abbiano lo stesso effetto sulla nucleazione delle nuvole di quelle provenienti da altre regioni. Specifico di questo studio, i ricercatori hanno considerato la polvere proveniente dalle regioni delle pianure glaciali, o regioni di depositi di sabbia e ghiaia trasportati dall'acqua corrente dal ghiaccio fondente di un ghiacciaio e depositati in depositi. Infatti, si pensa che queste regioni siano una delle principali fonti di polveri trasportate dal vento in condizioni di freddo, alte latitudini.

"Abbiamo scoperto che le polveri derivate dalle pianure glaciali possono fungere da nuclei molto efficienti per la nucleazione del ghiaccio, rispetto alle polveri minerali del deserto. Ciò è dovuto alla presenza di piccole quantità di materia organica con capacità di nucleazione del ghiaccio molto elevata, " dice l'autore corrispondente Yutaka Tobo, dottorato di ricerca, un assistente professore presso l'Istituto Nazionale di Ricerca Polare. "I nostri esperimenti sul campo e le simulazioni dei modelli suggeriscono inoltre che tali polveri di origine glaciale possono contribuire in modo significativo alla nucleazione del ghiaccio nelle nuvole artiche di basso livello, soprattutto nel periodo estivo, " aggiunge il dottor Tobo.

Nel futuro, i ricercatori sperano di espandere le loro scoperte eseguendo ulteriori indagini. "Recenti studi hanno dimostrato che possono verificarsi significative emissioni di polvere anche in Groenlandia, Nord America e Islanda, e non siamo ancora sicuri della capacità nucleante del ghiaccio delle polveri rilasciate da queste sorgenti ad alta latitudine. Inoltre, si prevede che il recente ritiro rapido e diffuso dei ghiacciai possa portare in futuro a emissioni di polveri più attive dalle alte latitudini. Perciò, saranno necessari ulteriori studi completi per comprendere il possibile impatto delle polveri ad alta latitudine sulle interazioni attuali e future di aerosol-nube-precipitazioni nell'Artico, che è più sensibile ai cambiamenti climatici di qualsiasi altra regione del mondo".