Tým brněnských vědců pomocí speciálně upraveného elektronového mikroskopu zkoumal takzvané ledové květy. Výsledky vyvrací hypotézu, že ledové květy mají podíl na vzniku slaných aerosolů v polárních oblastech a tím také na ničení ozonové vrstvy.
Ledové květy za ozonové díry nemůžou. Špatné pověsti je zbavili brněnští vědci
Když se řekne ledové květy, laik si představí obrazce na zamrzlých oknech. Výzkum se ale týkal přírodních útvarů, které vyrůstají z povrchu nově vytvořeného ledu, a to za nízkých okolních teplot. Vyskytují se v polárních oblastech, mají jemnou strukturu, tvar podobný listu kapradí a jsou až třikrát slanější než mořská voda.
Slané jsou proto, že do sebe dokážou z mořské vody nasávat sůl. Donedávna vědci měli za to, že se křehké ledové květy rozpadají a následně je vítr unáší do atmosféry. Tam umožňují chemické reakce, například takzvanou bromovou explozi, tedy intenzivní uvolňování bromu z mořské soli do atmosféry, které přispívá k ničení ozonu nad Arktidou a Antarktidou.
Ledové květy (zdroj: ČT24)
Existovalo tedy podezření, že na začátku jsou nevinně vypadající přírodní útvary s romantickým názvem – a na konci ozonová díra. Vědci pod vedením Dominika Hegera z Masarykovy univerzity vytvořili ledové květy v laboratorních podmínkách a tým Viléma Neděly z Ústavu přístrojové techniky pak pozoroval jejich postupnou sublimaci pomocí speciálního mikroskopu.
Jak mohou ledové květy narušovat atmosféru?
Existoval předpoklad, že ledové květy jsou křehké a rozpadají se na množství malých slaných částic, výzkum ale podle Pavly Schieblové z Ústavu přístrojové techniky Akademie věd ČR prokázal opak. Ledové květy byly v mikroskopu flexibilní a přilnavé a nedocházelo k jejich rozpadu na slané mikročástice. Z toho podle výzkumníků vyplývá, že ledové květy pravděpodobně nejsou přímým zdrojem slaných aerosolů, což má význam pro modelování procesů v atmosféře.
Led je pro viditelné světlo průsvitný, proto je jeho pozorování v optickém mikroskopu problematické. Lepšího kontrastu lze dosáhnout pomocí rastrovacího elektronového mikroskopu. Běžný přístroj však pracuje za velice nízkých tlaků a led je nutné chladit na teploty pod minus 120 stupňů Celsia, aby se okamžitě neodpařil. Vědecký tým proto přestavěl a nově pro studium ledu upravil klasický přístroj tak, že vzniknul environmentální rastrovací elektronový mikroskop pojmenovaný AQUASEM II.
Ledové květy (zdroj: ČT24)
Přívlastek environmentální naznačuje, že mikroskop je uzpůsobený pro studium vzorků v podmínkách blízkých přirozenému prostředí. V případě zkoumání ledu je to teplota těsně pod nulou v prostředí, které obsahuje určité množství vodní páry tak, jako je tomu v přírodě. Experimenty prováděné v nově upraveném přístroji mají 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, uvedla Schieblová.
Vědci z ústavu se tématu věnovali s kolegy z Masarykovy univerzity a Britského antarktického průzkumu. Článek o výzkumu vyšel v časopise Atmospheric Chemistry and Physics.