شهره صدری – انتشار گرد و غبار صحرا در سال‌های اخیر در سراسر جهان خبرساز شده است. گرد و غبار آسمان ما را نارنجی می‌کند در حالی که باد شهرهای ما را با لایه‌های نازکی از گرد و غبار می‌پوشاند.
این پیامدهایی برای زیرساخت‌های ما (به عنوان مثال کاهش تولید انرژی خورشیدی) و فعالیت‌های جهانی (مانند تأثیرگذاری بر دید پروازها)، و همچنین سلامت انسان (به‌ویژه ایجاد مشکلات تنفسی) و محیط طبیعی (افزایش تشکیل ابر، اما کاهش دما) دارد.
اروپا در فوریه 2021 چنین رخداد رسوب گرد و غبار شدید را تجربه کرد. این امر منجر به راه اندازی یک کمپین علمی شهروندی و دانشمندان شد . در این کمپین افرادی که در رشته کوه های پوشیده از برف بودند نمونه های برف را جمع آوری کرده و به مرکز تحقیقات هواشناسی فرانسه ارسال کردند. نمونه ها توسط دکتر ماری دومونت از مرکز ملی برای بررسی گرد و غبار مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت.
داوطلبان و دانشمندان نمونه‌های برفی به مساحت 10×10 سانتی‌متر مربع را جهت بررسی لایه گرد و غبار ورودی به قاره اروپا در کوه‌های پیرنه (مرز با فرانسه و اسپانیا) و آلپ‌های اروپایی (به‌ویژه آن‌هایی که فرانسه و سوئیس را در بر می‌گیرند) تا ارتفاع 2500 متری از سطح دریا جمع‌آوری کردند. سپس محتویات ذوب شده را به آزمایشگاه‌هایی در تولوز و گرنوبل فرانسه فرستادند، جایی که نمونه‌ها فیلتر و خشک شدند تا ذرات گرد و غبار به دست آید.
نتایج منتشر شده در Earth System Science Data نشان می دهد که 152 نمونه برف از 70 مکان در طول چهار هفته جمع آوری شده است. حجم گرد و غبار در نمونه‌ها بسته به موقعیت مکانی بین 0.2 تا 58.6 گرم بر متر مربع بود و اندازه ذرات با افزایش فاصله از صحرای آفریقا کاهش یافت زیرا ابتدا ذرات سنگین‌تر و بزرگ‌تر رسوب کردند، در حالی که مواد کوچک‌تر و سبک‌تر توسط باد بیشتر منتقل می‌شوند.
ترکیب گرد و غبار نیز با فاصله تغییر کرد، زیرا ذرات حاوی آهن ترجیحاً نزدیکتر به منبع رسوب یعنی نزدیکتر به آفریقا می‌کردند، جایی که ذرات 11٪ آهن جرمی در پیرنه داشتند، اما این میزان در کوه‌های آلپ سوئیس به 2٪ کاهش یافت. رسوب اصلی گرد و غبار نیز در دامنه‌های رو به جنوب در راستای باد غالب که گرد و غبار از آفریقا را می‌وزاند، رخ داد.
تجمع گرد و غبار در محیط های پوشیده از یخ و برف می تواند آسیب زا باشد، زیرا باعث تاریک شدن محیط “سفید” و در نتیجه بازخورد منفی آلبدوی می شود. این زمانی اتفاق می‌افتد که رنگ‌های تیره‌تر تابش خورشیدی ورودی از فضا را جذب می‌کنند و در نتیجه محیط اطراف را گرم می‌کنند و باعث ذوب شدن برف همسایه می‌شوند که سطح تیره‌تری را در معرض دید قرار میدهد و بنابراین حلقه ادامه می‌یابد. یک تشبیه خوب برای این حالت این است که به جذب نور و گرما با لباس های تیره در فصل تابستان رخ میدهد، در مقایسه با لباس سفید که به انعکاس گرما کمک می کند و شما را خنک تر نگه می دارد.
یک رویداد گرد و غبار در سال 2018 منجر به کاهش پوشش سالانه برف تا 30 روز شد. علاوه بر این، توجه رسانه‌ها پیرامون رویداد گرد و غبار فوریه 2021 نشان داد که رادیونوکلئیدها (عنصر شیمیایی که هنگام تجزیه تشعشعات آزاد می‌کند) از آزمایش‌های تسلیحات هسته‌ای فرانسه در غبار منتقل شده‌اند.
محققان این ادعا را با تجزیه و تحلیل نمونه‌ها از نظر سزیم آزمایش کردند و متوجه افزایش این عنصر در پیرنه شدند. آنها همچنین افزایش رادیونوکلئیدهای کوتاه‌مدت بریلیوم و سرب را که اغلب با ریزش‌های ناشی از بارش مرتبط هستند، شناسایی کردند، از این رو فرض کردند که این رادیونوکلئیدها در رویدادهای بارش برف اخیر که گرد و غبار جوی را در خود جای داده‌اند، رسوب کرده‌اند.
با این حال، فراوانی پلوتونیوم تفاوت قابل توجهی با سطوح پس‌زمینه در نیمکره شمالی ناشی از آزمایش‌های هسته‌ای ایالات متحده و اتحاد جماهیر شوروی در دهه‌های 1950 و 1960 نداشت.
دومونت و همکارانشان پیشنهاد می‌کنند که امضای هسته‌ای این پلوتونیوم احتمالاً با امضای حاصل از آزمایش‌های هسته‌ای فرانسه در صحرای آفریقا در دهه 1960 به دلیل استفاده از سوخت‌ها و موتورهای مختلف متفاوت است، بنابراین پیش‌بینی می‌کند که امضای سزیم و سرب افزایش یافته است. اندازه گیری شده در صحرا نیز پیامدهای جهانی این آزمایشات ایالات متحده و اتحاد جماهیر شوروی است.
دومونت و همکارانشان پیشنهاد می‌کنند که امضای هسته‌ای این پلوتونیوم احتمالاً با امضای آزمایش‌های هسته‌ای فرانسه که در دهه 1960 در صحرای آفریقا انجام شد، به دلیل استفاده از سوخت‌ها و موتورهای مختلف متفاوت است. بنابراین پیش‌بینی می‌شود که افزایش علائم سزیم و سرب اندازه‌گیری شده در صحرای صحرا نیز پیامد جهانی این آزمایش‌های ایالات متحده و اتحاد جماهیر شوروی است.
آنها اشاره می کنند که آزمایش های هسته ای فرانسه تنها 0.017 درصد از قدرت پروژه های هسته ای ایالات متحده و اتحاد جماهیر شوروی را داشت. این منجر به هشداری درباره احتیاط فراوان پیرامون پوشش رسانه ای چنین رویدادهای گرد و غبار در آینده و پیوندهای هسته ای آنها می شود.
هنوز کار بیشتری باید انجام شود تا مشخص شود که چگونه فرکانس پیش بینی شده افزایش این رویدادهای گرد و غبار در آینده ممکن است بر منابع آب، ذوب و رواناب برف و یخ، خطرات بهمن و مدیریت پیست اسکی تأثیر بگذارد.
اهمیت این تحقیق نشان می دهد که مشارکت در پروژه های علمی شهروندی در جوامع محلی و زمانی که در حال سفر هستید می تواند تأثیر واقعی در درک گذشته، حال و آینده سیاره ما داشته باشد.
منبع: phys.org
