NASA brengt stofstormen vanuit de ruimte in kaart met dit nieuwe, hightech instrument

(CNN) In de Middellandse Zee heet het “Sirocco“En op de Canarische Eilanden,”La Calima“tijdens het passeren”harmtanin West-Afrika, enpillenin Soedan. Maar deze verschillende namen beschrijven allemaal hetzelfde: stofstormen.

Zand- en stofstormen zijn een wereldwijd fenomeen. Deze fijne stofdeeltjes kunnen door de wind worden meegenomen Duizenden kilometers verdie de gezondheid en het levensonderhoud aantasten.

Volgens de Verenigde NatiesStofstormen zijn de afgelopen jaren dramatisch toegenomen als gevolg van klimaatverandering, landdegradatie en droogte.

klimaat wetenschapper Natalie Mahwald Ze hoopt dat we door meer te leren over stofstormen plannen kunnen maken voor de toekomst. Als technisch professor aan de Cornell University in de VS heeft ze de afgelopen twee decennia stof over de hele wereld gevolgd – en nu werkt ze samen met NASA aan een nieuw instrument genaamd EMIT.

Eerste-van-zijn-soort space imaging spectrofotometer helpt stofkleuren in kaart te brengen. Wetenschappers kunnen de gegevens in hun klimaatmodellen gebruiken om te zien hoe de verschillende mineralen op de planeet verwarmen of afkoelen, legt Mahwald uit. Elk type stof heeft zijn eigen unieke lichtreflecterende signatuur: wit stof reflecteert bijvoorbeeld zonnestraling of warmte, terwijl rood stof en donker stof het ‘absorberen’, zegt ze.

EMIT (Investigating the Source of Earth’s Surface Mineral Dust) “zal een revolutie teweegbrengen in wat we kunnen doen”, zegt Mawald. “We kunnen die (gegevens) gebruiken om de impact van woestijnstof beter te begrijpen.”

metalen kaart

EMIT, gelanceerd in juli 2022, is verbonden met het internationale ruimtestation ISS en draait 16 keer per dag in een baan om de aarde, waarbij de minerale samenstelling van het oppervlak van de planeet in kaart wordt gebracht door gegevens te verzamelen op spectraHet zijn de verschillende golflengten van licht die door verschillende kleuren worden uitgezonden.

Met deze informatie kunnen onderzoekers de minerale en chemische samenstelling van materialen op het oppervlak bepalen. De tool scant in enkele seconden stroken van 80 kilometer breed en biedt wetenschappers miljarden gegevenspunten die ze kunnen gebruiken in voorspellingen van klimaatmodellen. 5.000 bemonsteringsplaatsenzegt Mawald.

De meeste bestaande gegevens zijn afkomstig van landbouwgrond, waar gedetailleerde bodeminformatie waardevol was voor landbouw- en commerciële doeleinden. De schat aan informatie die EMIT biedt, waaronder gegevens uit de droogste regio’s ter wereld, zal wetenschappers helpen meer te leren over stof en de impact ervan op het klimaat – een kwestie die volgens Mawald tot nu toe grotendeels is genegeerd.

vicieuze cirkel

De Verenigde Naties schatten dat er jaarlijks 2.000 miljoen ton zand en stof in de atmosfeer terechtkomt.

Zand- en stofstormen zijn van vitaal belang voor de aarddragende planeet voedzame grond over landen en continenten heen en helpt het plantenleven te bloeien – bijvoorbeeld stof uit de Saharawoestijn Het voedt zich met bomen in het Amazone-regenwoudWaar de grond de noodzakelijke voedingsstoffen mist.

“Ecosystemen zijn eigenlijk afhankelijk van stofaerosolen”, zegt Diana Francis, klimaatwetenschapper aan de Khalifa University in Abu Dhabi.

Maar als stofstormen frequenter en intenser worden, kunnen ze de opwarming van de aarde versnellen: Een rapport van de Verenigde Naties springt eruit Hoe veranderende stormpatronen de verdeling van de mineralen op aarde kunnen veranderen en neerslag kunnen verminderen, terwijl aerosolen zich kunnen gedragen als broeikasgassen in de atmosfeer door zonnestraling te absorberen.

Dit zou een feedbacklus kunnen creëren, aangezien klimaatverandering intensere stofstormen veroorzaakt Landdegradatie en droogteStofstormen verergeren de klimaatverandering. Er zijn aanwijzingen dat dit al gebeurt, zegt Francis, wijzend op “Godzilla”, de grootste wereldwijde stofstorm 20 jaardie in juni 2020 de Atlantische Oceaan overstak, donkere luchten van de Caribische Zee tot aan de Amerikaanse staat Texas.

Stofstormen kunnen aandoeningen aan de luchtwegen veroorzaken, vee en gewassen beschadigen en het transport verstoren. In het Midden-Oosten en Noord-Afrika kost het naar schatting de economie 13 miljard dollar per jaar.

Francis zegt dat het aantal en de intensiteit van stormen in de woestijn toeneemt. In een deel van haar eerdere onderzoek ontdekte ze dat stof uit de Sahara de Noordpool had bereikt als gevolg van veranderingen in de atmosferische circulatie.

“We hebben gemerkt dat het donkerder worden van het poolijs de afgelopen twee decennia aanzienlijk is geworden”, zegt Francis, wijzend op een andere feedbackloop. “We weten dat wanneer het ijs donker is, het minder zonlicht weerkaatst en dus sneller zal smelten.”

Meer dan alleen stof

EMIT heeft tot nu toe 5.000 datasets ingediend – elk met meer dan 1,4 miljoen spectra. Wetenschappers van NASA gebruiken de gegevens om de stof- en bodemsamenstelling over de hele wereld in kaart te brengen.

Maar EMIT-gegevens worden ook gebruikt om een ​​andere factor die klimaatverandering beïnvloedt in kaart te brengen: methaan.

Hoewel het een fractie van de uitstoot van broeikasgassen uitmaakt, bevat het naar schatting methaan. 80 keer Een opwarmingskracht die groter is dan koolstofdioxide gedurende de eerste 20 jaar nadat het de atmosfeer is binnengekomen.

Methaan absorbeert infrarood licht in een uniek patroon, waardoor “spectrale vingerafdrukzei Robert Green, senior onderzoeker bij NASA’s Jet Propulsion Laboratory en hoofdonderzoeker van de EMIT-missie.

Tot op heden heeft het EMIT-systeem 50 inch gecontroleerdsuper uitstotersWereldwijd is het meeste afkomstig van fossiele brandstoffen, afval en landbouwfaciliteiten, onder meer in de Verenigde Staten, Iran en Turkmenistan.

Terwijl koolstofdioxide eeuwenlang in de atmosfeer blijft, verdwijnt methaan na tien jaar, wat betekent dat Het verminderen van de uitstoot van methaan is een snelle manier om de klimaatverandering te vertragen. NASA hoopt dat deze informatie landen zal aanmoedigen om de uitstoot van methaan te stoppen.

Terwijl de EMIT-missie aanvankelijk slechts 12 maanden zou duren, zegt Green dat er nu plannen zijn om het project te verlengen.

Mawald is enthousiast over de toekomst. “Het EMIT-project test de wateren en laat echt zien wat er mogelijk is”, zegt ze. “We gaan van 5.000 naar miljarden gegevens, en met een veel hogere resolutie. Dat zal ons enorm helpen.”