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.
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.
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.
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.
