Ozónová díra nad polární oblastí

Tým brněnských vědců z Ústavu přístrojové techniky AV ČR spolu s odborníkem na modelování procesů v atmosféře Xin Yangem z British Antarctic Survey (Cambridge, UK) provedli unikátní pozorování ledových vzorků pomocí speciálně upraveného elektronového mikroskopu. Vyvrátili hypotézu o roli tzv. ledových květů při vzniku slaných aerosolů v polárních oblastech a jejich vlivu na ničení ozónové vrstvy. 

Ve vědeckém světě jsou ledové květy přírodní útvary, které vyrůstají z povrchu nově vytvořeného ledu, a to za nízkých okolních teplot. Nejčastěji je najdeme v polárních oblastech a vůbec nevypadají jako to, co nám v zimě mráz kreslí na okna: mají jemnou strukturu, tvar podobný listu kapradí a jsou až třikrát slanější než mořská voda. To je důležitý detail: tak slané jsou proto, že do sebe dokáží z mořské vody nasávat sůl. Proto jsou pokládány za významný zdroj slaných aerosolů v polárních oblastech. Ještě donedávna vědci předpokládali, že se křehké ledové květy rozpadají a následně jsou větrem unášeny do atmosféry a stávají se významným povrchem pro průběh chemických reakcí v atmosféře – například „bromová exploze“.

Co je bromová exploze?

Intenzivní uvolňování bromu z mořské soli do atmosféry ničí ozon. Slaný aerosol tak velkou mírou přispívá k tvorbě polárních ozónových děr nad Arktidou a Antarktidou. A to je přesně důvod, proč se vědci zajímali o ledové květy – existovalo podezření, že na začátku jsou nevinně vypadající přírodní útvary s romantickým názvem a na konci ozónová díra.

Skutečnost je jiná

Brněnští vědci pod vedením Dominika Hegera z Masarykovy univerzity připravili ledové květy v laboratoři a tým environmentální elektronové mikroskopie ÚPT AV ČR vedený  Vilémem Nedělou pozoroval jejich postupnou sublimaci pomocí speciálního environmentálního rastrovacího elektronového mikroskopu. Na rozdíl od předpokladu, že ledové květy jsou křehké a rozpadají se na množství malých slaných částic, tým Viléma Neděly prokázal opak. Ledové květy byly v mikroskopu flexibilní a přilnavé a nedocházelo k jejich rozpadu na slané mikročástice. Z toho vyplývá, že ledové květy pravděpodobně nejsou přímým zdrojem slaných aerosolů a důvodem pro vznik polárních ozónových děr.

Mikroskopické pozorování ledu

Led je pro viditelné světlo průsvitný, proto je jeho pozorování v optickém mikroskopu problematické. Mnohem lepšího kontrastu bývá dosaženo použitím rastrovacího elektronového mikroskopu (REM). Běžný REM však pracuje za velice nízkých tlaků, kdy musí být při pozorování led schlazen na velice nízkou teplotu (pod −120 °C), aby nedocházelo k jeho okamžité sublimaci (přímé přeměně na páru). Vědecký tým doktora Neděly přestavěl a upravil klasický elektronový mikroskop tak, že vznikl unikátní environmentální rastrovací elektronový mikroskop (EREM) pojmenovaný AQUASEM II.
Přívlastek „environmentální“ v tomto kontextu označuje, že mikroskop je uzpůsoben pro studium vzorků v podmínkách blízkých přirozenému prostředí. V případě zkoumání ledu je to teplota těsně pod 0 °C v prostředí, které obsahuje určité množství vodní páry tak, jako je tomu v přírodě. To znamená, že tlak plynů v komoře vzorku EREM může být až milionkrát vyšší oproti běžnému elektronovému mikroskopu. Mikroskop navíc umožňuje pozorovat např. dynamiku povrchu ledu blízko jeho teploty tání, nebo již zmíněnou řízenou sublimaci tzv. ledových květů. Experimenty prováděné v EREM AQUASEM II jsou světově unikátní a mají obrovský význam pro pochopení vlastností ledu, ale také například pro vývoj nových léků, studium rostlin i malých živočichů nebo pro výzkum prakticky všech elektricky nevodivých materiálů.

 

 

Publikováno:
Další články autora
Právě v prodeji
Tip redakce

Související články

Poslední tři roky byly nejteplejší od počátku měření

Poslední tři roky byly nejteplejší od...

2015, 2016 a 2017. Co mají tyto tři roky společného? Podle údajů Světové...
Čeští vědci na Nové Guinei objevili nový druh jeskynního raka

Čeští vědci na Nové Guinei...

Rak nažloutlý (Cherax acherontis) je prvním nalezeným jeskynním rakem žijícím mimo...
Bude v českých zemích voda nad zlato?

Bude v českých zemích voda nad...

To, co se Středoevropanovi ještě před pár lety zdálo nemožné, se pomalu...
V severočínském Charbinu probíhá festival ledových soch

V severočínském Charbinu probíhá...

U hranic s Ruskem leží město Čínské lidové republiky, které má spíše evropský...
Divocí koně z Milovic ochrání rezervace ve východních Čechách

Divocí koně z Milovic ochrání...

Není tajemstvím, že se ve středočeských Milovicích nacházejí divocí koně. Navíc...
Aligátoři v ledu

Aligátoři v ledu

Plazi jsou studenokrevní odborně ektotermní živočichové jejichž teplotu ovlivňuje...
Vymřou karety obrovské po přeslici?

Vymřou karety obrovské po přeslici?

Australští oceánologové studovali dvě populace karety obrovské (Chelonia mydas)...
Na Novém Zélandu našli vědci zkamenělinu netopýra

Na Novém Zélandu našli vědci...

Paleontologům se podařil u bývalého důlního města Saint Bathans ve...
Jedinečná bakterie z pouštních jezer

Jedinečná bakterie z pouštních...

Nové, dosud v žádném jiném organizmu nepopsané uspořádání molekul...
Archeologové v Peru nalezli komnaty Močiků

Archeologové v Peru nalezli...

V Peru se podařilo specialistům vykopat trosky dvou místností. Ty se před více jak 1500...

Nenechte si ujít další zajímavé články

Podivínský Dalí: Výkaly cpe do cukřenky!

Podivínský Dalí: Výkaly cpe do...

Někteří lidé jsou podivíni již od pohledu. Když jsou navíc až geniálně...
Tajné zbraně nacistů: Mohly změnit svět?

Tajné zbraně nacistů: Mohly...

Je známo, že válka vytváří příležitosti k technologickému pokroku. A 2....
Vedro, nebo zima? Předvídejte počasí podle přírody

Vedro, nebo zima? Předvídejte...

Pozorujete znamení, díky kterým včas poznáte, zda bude hezky, nebo se naopak blíží...
Manželky římských senátorů píchaly otrokyně špendlíkem!

Manželky římských senátorů píchaly...

Antonia, pětačtyřicetiletá žena bohatého římského senátora, rozkazuje...
Strašák jménem endometrióza: Nemoc bránící početí

Strašák jménem endometrióza: Nemoc...

Endometriózou trpí zhruba 6-10 procent žen v plodném věku, přičemž ročně je...
Řídil otec vlasti Karel IV. svůj život i stát podle hvězd?

Řídil otec vlasti Karel IV. svůj...

Astrální prvky v sobě ukrývá doslova každý počin českého krále a...
VIDEO: Neuvěřitelné triky s Fidget spinnerem!

VIDEO: Neuvěřitelné triky s...

Loni dorazil do České republiky fenomén jménem Fidget...
Ruský car Ivan IV. Hrozný: Lhářku utopil v rybníku

Ruský car Ivan IV. Hrozný: Lhářku...

Rozčilený ruský car Ivan IV. Hrozný korzuje po své komnatě. Je vzteky...
Vzácný úkaz: Galaxie z doby, kdy byl vesmír ještě v plenkách!

Vzácný úkaz: Galaxie z doby, kdy byl...

To, co se na první pohled zdálo jako vzácný objev rozměrné a staré...
Poznejte své IQ

Poznejte své IQ

V našem profesionálně sestaveném testu ihned zjistíte přesné výsledky a obdržíte certifikát.