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

V Německu začínají jezdit vlaky na vodík s nulovými emisemi

V Německu začínají jezdit vlaky na...

Především s ohledem na životní prostředí pracuje řada zemí na tom, aby v...
Čeští vědci udávají světu směr v mikroskopickém zkoumání rostlin

Čeští vědci udávají světu směr v...

Vědci z olomouckého Centra regionu Haná pro biotechnologický a zemědělský výzkum (CRH)...
Satelit, který má sledovat tání ledovců, se vydal na orbitu

Satelit, který má sledovat tání...

Z Vandenbergovy letecké základny v Kalifornii v sobotu...
Žrout plastového odpadu byl objeven podobně jako penicilin – náhodou

Žrout plastového odpadu byl...

To, že je plastový odpad hanbou naší civilizace, která se spojila...
Akce Ukliďme Česko pomůže i s analýzou nakládání s PET lahvemi jako s odpadem

Akce Ukliďme Česko pomůže i s...

„Ukliďme svět, ukliďme Česko“ je dobrovolnická úklidová akce, která probíhá v celém...
Zatočí vědci nadobro s klíšťovou encefalitidou?

Zatočí vědci nadobro s klíšťovou...

Česko patří mezi země s největším výskytem klíšťové encefalitidy. Vědci...
Formule E a revoluční technologie se objevily v Praze

Formule E a revoluční...

Od čtvrtka do dnešního dne probíhá již druhý ročník Future Port Prague...
Začni (si) s Přírodovědou! Vyzývá středoškoláky Přírodovědecká fakulta UK

Začni (si) s Přírodovědou! Vyzývá...

S (P)přírodovědou si od následujícího semestru může začít každý, kdo to s ní myslí...
Technologie budou už zítra hýbat Kulaťákem

Technologie budou už zítra hýbat...

Více než 70 vystavovatelů se představí na šestém ročníku Festivalu vědy, který...
Dánové se chystají otevřít severní mořskou cestu

Dánové se chystají otevřít...

Severní mořská cesta byla po léta přístupná jen za pomoci mohutných...

Nenechte si ujít další zajímavé články

Čína chystá park pro pandy o rozloze třetiny ČR!

Čína chystá park pro pandy o...

Jen málo zvířat se může chlubit takovou celosvětovou popularitou jako panda...
Popral se italský král se kvůli svatbě s premiérem?

Popral se italský král se kvůli...

Dobré jídlo, pití a krásné ženy. To jsou životní záliby prvního krále...
Jak by se nám žilo, kdyby se Země přestala otáčet?

Jak by se nám žilo, kdyby se Země...

„A přece se točí…,“ měl podle legendy zašeptat před inkvizičním...
Nebeský překážkář Dwain Weston: Kariéru i život utne náraz do mostu!

Nebeský překážkář Dwain Weston:...

Žádná překážka není dost velká, aby před ní Dwain Weston...
VIDEO: Jaké jsou nejšílenější lékařské praktiky?

VIDEO: Jaké jsou nejšílenější...

Asi každého z nás někdy bolela hlava. A věděli jste, že tato...
Panamský průplav: Nejkrvavější stavba světa, která propojila oceány!

Panamský průplav: Nejkrvavější...

Tento průplav fascinuje svět už více než jedno století. Jenže i když tím, že...
Sbohem, drahý koni: Neobyčejný hrob v údolí Nilu

Sbohem, drahý koni: Neobyčejný...

Když mezinárodní archeologický tým odkryje rozsáhlou hrobku v Súdánu, kde...
Poslední let Marka Suttona: Z Bondova dubléra toho moc nezbude!

Poslední let Marka Suttona:...

Britský kaskadér Mark Sutton (1971–2013) lechtá smrtku pod bradou už...
Ramstein: Chyba pilota usmaží v roce 1988 desítky lidí!

Ramstein: Chyba pilota usmaží v...

Letecké prohlídky jsou lákadlem pro stovky lidí. Nadšenci letadel se...
Poznejte své IQ

Poznejte své IQ

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