Næsten alt havliv er afhængigt af fotosyntetisk plankton.
Plankton er mikroskopiske organismer, der lever i de øverste vandlag, hvor de udnytter sollyset til fotosyntese og danner det første led i de frie vandmassers fødekæder.
Men planteplankton spiller også en stor rolle over vandet.
I en ny undersøgelse, udgivet i tidsskriftet Science Advances, fandt mine kollegaer og jeg, at plankton også styrer skyerne over de fjerntliggende have.
Skyerne kaster Solens energi tilbage i verdensrummet og regulerer derved Jordens klima ved at holde temperaturen lavere, end den ellers ville være.
Skyer har en stor indvirkning på Jordens energibalance
Skyer består af små vanddråber, som har kondenseret på mikroskopiske luftbårne partikler fra vanddampe i Jordens atmosfære. Disse partikler kaldes også ‘skykerner’ (‘cloud condensation nuclei‘, red), og plankton hjælper med at danne skykernerne.
Mængden af partikler i en given massefylde er afhængig af antallet af vanddråber i skyen, og det kan have en stor indflydelse på, hvor meget sollys skyen reflekterer tilbage i verdensrummet.
\ Fakta
Albedo er den del af solindstrålingen, som reflekteres tilbage til rummet. Når solstrålerne går gennem atmosfæren, reflekteres de af skyer, af støvpartikler og især af Jordens overflade. Størrelsen varierer meget. Nyfalden sne har en albedo på 90 procent, gammel sne 50 procent, skyer (afhængigt af type) 50-90 procent og vandoverflader 10 procent (større ved lav solhøjde). Albedoen for hele Jorden med omkringliggende atmosfære afhænger af skymængden og snedækkets variation med årstid og breddegrad. I gennemsnit er den 31 procent; af de resterende 69 procent af solindstrålingen bliver 23 procent absorberet af atmosfæren, og 46 procent af jordoverfladen. Også for andre planeter vil ismasser og skyer give en høj albedo, mens findelte silikatmineraler giver en lav. For eksempel har Venus en albedo på 76 procent. Månen har derimod ingen atmosfære og en albedo på kun 7 procent.
Jo flere vanddråber en given mængde vand fra en sky består af, jo mere sollys reflekteres, da overfladearealet af skyens vanddråber er større.
Da en stor del af solindstrålingen, som reflekteres tilbage til rummet fra Jorden – eller albedo (se faktaboks) – skyldes skyerne, kan det have en kæmpe indvirkning på Jordens energibalance.
Hvad hænger skyerne over det Sydlige Ishav fast i?
For at udforske sammenhængen mellem plankton og skyer undersøgte vi det Sydlige Ishav, som omslutter Antarktis. Det Sydlige Ishav er et af de mest fjerntliggende steder i verden og langt fra menneskeskabte partikelkilder.
Alligevel er det et af de mest overskyede steder på Jorden. Hvad hænger disse skyer fast i?
Vi analyserede satellitdata om skyerne fra en sektion af det Sydlige Ishav, der går hele vejen rundt om kloden mellem den 35. sydlige breddekreds (der løber gennem Australasien og lige syd for Sydafrika) og den 55. sydlige breddekreds (der lige snitter Sydamerika).
Vi fandt, at der var flere skyer over de dele af havet, der havde mere plankton – indikeret ved højere koncentrationer af en type klorofyl brugt til fotosyntese.
Det betyder, at plankton højst sandsynligt påvirker skyernes albedo og den mængde solenergi, der reflekteres ud til rummet.
Det Sydlige Ishav ville være varmere uden plankton
Det meste skyldes plankton, der frigiver gasser, enten når cellerne ældes, eller når det bliver brudt åbent og fortæret af mikroskopisk dyreplankton.
Noget af denne gas omdannes til nye mikroskopiske partikler eller tilføjes eksisterende partikler, som virker som ekstra skykerner.
Vi fandt også, at visse organiske stoffer – som kan stamme fra planktonalger i opløst form, andre havdyr, virusser, bakterier og så videre – bliver udskilt direkte fra havet og ud i atmosfæren.
Vandet kan kondensere omkring disse små partikler og danne ekstra vanddråber i skyerne (selvom organisk stof måske også påvirker antallet af dråber på andre måder – emnet er stadig meget omdiskuteret).
Vi beregnede også, hvor meget solenergi de ekstra skydråber, dannet af planteplankton, stoppede fra at nå overfladen – op til 10 watt per kvadratmeter om sommeren.
Indvirkningen er sammenlignelig med lignende beregninger af den effekt, som menneskeskabte partikler har på skyer i højt forurenede regioner i årligt gennemsnit.
Så i et livløst ocean uden fytoplankton er det sandsynligt, at det Sydlige Ishav ville være en del varmere.
Klimamodeller undervurderer og fejlberegner
Mange klimamodeller undervurderer den mængde sollys, der reflekteres tilbage i rummet af skyer i det Sydlige Ishav.
Det kan føre til fejl i forudsigelserne af temperaturen i regionale havoverflader og omfattende beregningsfejl af cirkulationsmønstre både lokalt og i fjerntliggende regioner som troperne. Derfor er det vigtigt, at de bliver rettede.
Skævhederne skyldes tildels en urealistisk repræsentation af forbindelsen mellem fytoplankton og skyformationer.
Det er ironisk, at vores usikkerhed omkring effekten af de naturlige skykerner også er en af de største årsager til den usikkerhed, der omgiver, hvor meget de menneskeskabte drivgasser påvirker klimaet.
Sydhavet er fjerntliggende og barskt, så der findes ikke meget in-situ data fra skyerne over havet, som vi kan benytte til at studere, hvad der egentlig foregår.
Det betyder, at den tilgængelige satellitdata er meget værdifuld, og understreger samtidig behovet for flere observationer af regionen.
Daniel Grosvenor hverken arbejder for, rådfører sig med, ejer aktier i eller modtager fondsmidler fra nogen virksomheder, der vil kunne drage nytte af denne artikel, og har ingen relevante tilknytninger. Denne artikel er oprindeligt publiceret hos The Conversation.
Oversat af Stephanie Lammers-Clark
