Τα μικρά πράγματα κάνουν μεγάλη διαφορά

«Το PACE είναι μια αποστολή που θα χρησιμοποιήσει το μοναδικό πλεονέκτημα του διαστήματος για να μελετήσει μερικά από τα μικρότερα πράγματα που μπορούν να έχουν τον μεγαλύτερο αντίκτυπο», Karen St. Germain, διευθύντρια του Τμήματος Επιστημών της Γης της NASA

Οι ουρανοί από πάνω μας είναι γεμάτοι με μικροσκοπικά σωματίδια σκόνης, θαλασσινό αλάτι, καπνό και ανθρωπογενείς ρύπους. Οι θάλασσες, οι ωκεανοί και οι λίμνες γύρω μας γεμίζουν με μικροσκοπικούς οργανισμούς που μοιάζουν με φυτά. Και στις δύο περιπτώσεις, μεμονωμένα κομμάτια από αυτά τα μικροσκοπικά ζωντανά και άψυχα σωματίδια είναι πολύ μικρά για να τα δει το μάτι σας. Αλλά όταν δισεκατομμύρια έως τρισεκατομμύρια από αυτά συγκεντρώνονται σε ένα μέρος, μπορούμε να τα δούμε από το διάστημα. Και αυτά τα μικρά πράγματα κάνουν μια τεράστια διαφορά για τη ζωή στη Γη.

Τα σωματίδια στον αέρα είναι γνωστά στους επιστήμονες της ατμόσφαιρας ως αερολύματα. Αν και τα δοχεία σπρέι που μπορείτε να χρησιμοποιήσετε για βαφή ή λακ για τα μαλλιά περιέχουν αερολύματα, αυτά που θα μελετήσει η PACE είναι οι κηλίδες άνθρακα που αναδύονται από πυρκαγιές και καπνογόνα, τα λεπτά, σκονισμένα ορυκτά που ανεβαίνουν από τις ερήμους στον ουρανό από τους δυνατούς ανέμους, τα νιτρικά και τα θειικά άλατα που εκτοξεύονται από αυτοκίνητα, φορτηγά και πλοία στα καυσαέρια τους και το αλμυρό σπρέι από τα κύματα που σκάνε και τους δυνατούς ανέμους που πνέουν πάνω από τον ωκεανό.

Γιατί να τα μελετήσετε; Επειδή αυτά τα σωματίδια επηρεάζουν την ποιότητα του αέρα, καθιστώντας μερικές φορές ανθυγιεινή την αναπνοή, ειδικά εάν έχετε άσθμα ή καρδιακές και πνευμονικές παθήσεις. Η ρύπανση και ο καπνός δεν τηρούν τα σύνορα - όλοι μοιραζόμαστε τον αέρα της Γης- επομένως είναι σημαντικό να γνωρίζουμε κάτι για τις πηγές και τα είδη των σωματιδίων που επιπλέουν γύρω μας. Από τη θετική πλευρά, τα κομμάτια της ορυκτής σκόνης ή τα αερολύματα μπορούν μερικές φορές να γονιμοποιήσουν τον ωκεανό , παρέχοντας θρεπτικά συστατικά για την άνθηση του φυτοπλαγκτού. 

Τα αερολύματα επηρεάζουν επίσης τον καιρό και το κλίμα.Τα μικροσκοπικά σωματίδια στον αέρα αντανακλούν το φως του ήλιου και το πόσο αντανακλούν, επηρεάζει το πόσο θερμαίνονται οι επιφάνειες της γης και των ωκεανών.Τα αερολύματα «συμμετέχουν» επίσης το σχηματισμό νεφών: παρέχουν επιφάνειες στις οποίες σχηματίζονται σταγονίδια νερού [ πυρήνες συμπύκνωσης] καθώς συσσωματώνονται σε σύννεφα.Ένα από τα μεγάλα άγνωστα θέματα στα μοντέλα μας για την κλιματική αλλαγή είναι ο ρόλος που θα παίξουν τα αερολύματα στην αλλαγή των μοτίβων βροχοπτώσεων και χιονόπτωσης και στη θέρμανση ή ψύξη της ατμόσφαιράς μας.

Αν και η NASA μελετά τα αερολύματα από το διάστημα για δεκαετίες - παρατηρώντας πού βρίσκονται και την αφθονία τους - το PACE και τα πολωσίμετρά του SPEXone και HARP2 θα αλλάξουν το παιχνίδι. Τα όργανα θα μας πουν το σχήμα και το μέγεθος των αερολυμάτων, βοηθώντας μας να απαντήσουμε σε ερωτήσεις σχετικά με το από πού προέρχονται και πώς θα μπορούσαν να επηρεάσουν άλλα μέρη του γήινου συστήματος.

Τα άλλα μικρά πράγματα που θα εξετάσει η PACE έχουν ονόματα όπως διάτομα, κοκκολιθοφόρα, κυανοβακτήρια, φύκια και άλλα. Για να δανειστώ και να καταστρέψω μια φράση από έναν από τους αγαπημένους μου χαρακτήρες ταινιών - την Annie Savoy στο  Bull Durham  - αν έχετε τρία φυτοπλαγκτόν, δεν μπορούν να κάνουν πολλά. Αλλά αν έχετε 300 δισεκατομμύρια από αυτά, μπορούν να χτίσουν έναν καθεδρικό ναό. Λοιπόν, ίσως όχι ένας καθεδρικός ναός, αλλά μπορούν να εξελιχθούν σε απέραντες ανθίσεις που έχουν βαθύ αντίκτυπο στη ζωή σε αυτόν τον ωκεάνιο πλανήτη. 

Το φυτοπλαγκτόν  αναπτύσσεται συνεχώς στη Γη και σχεδόν οπουδήποτε υπάρχουν ανοιχτά, ηλιόλουστα κομμάτια νερού. Όταν οι συνθήκες είναι κατάλληλες, η ανάπτυξη αυτών των μικροσκοπικών κυττάρων μπορεί να ανθίσει σε κλίμακες που είναι ορατές από την τροχιά για μέρες έως εβδομάδες. 

Το φυτοπλαγκτόν είναι για τον ωκεανό ό,τι τα χόρτα και η κάλυψη του εδάφους για την ξηρά:  πρωτογενείς παραγωγοί , βασική πηγή τροφής για άλλες ζωές και ο κύριος ανακυκλωτής άνθρακα για το θαλάσσιο περιβάλλον. Είναι πλωτοί οργανισμοί που μοιάζουν με φυτά που απορροφούν τον ήλιο, απορροφούν θρεπτικά συστατικά και δημιουργούν τη δική τους τροφή (ενέργεια).

Γιατί χρειάζεται να μελετήσουμε αυτούς τους μικροσκοπικούς οργανισμούς με το PACE; Ενώ οι άνθρωποι δεν καταναλώνουν πραγματικά φυτοπλαγκτόν για φαγητό, τα μικρά πλωτά είναι καύσιμα για το ζωοπλαγκτόν, τα ψάρια και τα οστρακοειδή που τρώμε. Πρέπει επίσης να νοιαζόμαστε για το φυτοπλαγκτόν γιατί μπορεί να επηρεάσει την ποιότητα του νερού και την ανθρώπινη υγεία. Ορισμένα είδη φυτοπλαγκτού παράγουν τοξίνες που είναι επικίνδυνες για τον άνθρωπο και τα ζώα. Άλλα μπορούν να αναπτυχθούν σε τέτοια αφθονία που παραγκωνίζουν άλλα είδη ή εξαντλούν το νερό από το απαραίτητο οξυγόνο. 

Μιλώντας για οξυγόνο, το φυτοπλαγκτόν παράγει πολύ από αυτό. Κάπου μεταξύ 20 και 50% του οξυγόνου στη Γη - άλλο στον αέρα μας, πολύ στον ωκεανό - παράγεται από φυτοπλαγκτόν καθώς χρησιμοποιούν φωτοσύνθεση για να μετατρέψουν το ηλιακό φως, το διοξείδιο του άνθρακα και τα θρεπτικά συστατικά σε σάκχαρα. Στη διαδικασία, αντλούν επίσης διοξείδιο του άνθρακα από την ατμόσφαιρα και, με τον καιρό, το βυθίζουν στον πυθμένα του ωκεανού.

Η καλύτερη κατανόηση του φυτοπλαγκτού στον ωκεανό θα μας βοηθήσει να γνωρίσουμε καλύτερα την αλιεία που μας τρέφει και την οικονομία μας και μπορεί τελικά να μας βοηθήσει να εργαστούμε προς καθαρότερες πλωτές οδούς. 

Η NASA και οι ερευνητικοί εταίροι της μελετούν το φυτοπλαγκτόν από το διάστημα για δεκαετίες, αλλά κυρίως με λίγα μόνο μήκη κύματος φωτός. Ανυπομονούν για τα χρώματα, τις υφές και τις λεπτομέρειες που θα δούμε με την υπερφασματική απεικόνιση OCI της PACE . Όπως θέλει να πει η επιστημονική ομάδα του PACE: χρωματίζαμε τον ωκεανό με ένα κουτί με 8 κραγιόνια και τώρα πρόκειται να αποκτήσουμε ένα κουτί με 128 αποχρώσεις χρώματος. Το άλμα στη λεπτομέρεια θα επιτρέψει στους επιστήμονες να εντοπίσουν καλύτερα πού βρίσκεται το φυτοπλαγκτόν, αλλά και να καταλάβουν ποιο (ποιο είδος) είναι.

Και όταν τα δεδομένα PACE συνδυάζονται με παρατηρήσεις από την πρόσφατα εκτοξευθείσα αποστολή μας SWOT - η οποία μελετά το σχήμα και την κίνηση της επιφάνειας του ωκεανού - θα είναι σαν να πηγαίνουμε από το αντίστοιχο γήινης παρατήρησης του διαστημικού τηλεσκοπίου Hubble στο νέο διάστημα James Webb Τηλεσκόπιο.

Γεωδίφης με πληροφορίες από την ΝΑΣΑ

https://earthobservatory.nasa.gov/blogs/fromthefield/2024/02/07/little-things-make-a-big-difference/