Spektakularny widok piorunów uderzających w drzewa od wieków przyciąga uwagę ludzi. Jednak naukowcy potwierdzili teraz znacznie subtelniejsze, ale znaczące zjawisko elektryczne: wyładowania koronowe – słabą poświatę pojawiającą się na liściach drzew podczas burzy. Naukowcy z Pennsylvania State University bezpośrednio obserwowali i mierzyli te wyładowania u gatunków takich jak sosna sosnowa i sosna zwyczajna w kilku stanach USA, ujawniając wcześniej nieudokumentowane interakcje między drzewami a elektrycznością atmosferyczną.
Poza błyskawicą: subtelna moc koron
Podczas gdy błyskawice charakteryzują się wysoką temperaturą i niszczycielską mocą, wyładowania koronowe to słabe iskry elektryczne, które ledwo podnoszą temperaturę otaczającego powietrza. Choć subtelne, te iskry wytwarzają ogromne ilości hydroksylu, głównego środka utleniającego w atmosferze, który może potencjalnie uszkodzić liście i wprowadzić naładowane cząstki do chmur burzowych.
„W końcu mamy na to konkretne dowody… to moim zdaniem najbardziej ekscytująca rzecz” – powiedział dr Patrick McFarland, meteorolog zaangażowany w badanie. W kontrolowanych warunkach laboratoryjnych wyładowania te pojawiają się jako słaba niebieska poświata, gdy wszystkie inne źródła światła zostaną usunięte.
Jak dokonano obserwacji
Zespół badawczy opracował specjalne mobilne narzędzie do wykrywania koron na koronach drzew. Sercem tego układu był 25-centymetrowy teleskop, który skupiał promieniowanie ultrafioletowe (UV) na niewidocznej dla światła słonecznego kamerze UV wrażliwej na długości fal od 255 do 273 nm. Umożliwiło im to obserwację wyładowań podczas burz w Karolinie Północnej i udokumentowanie, jak „skakały z liścia na liść, a czasem podążały za gałęzią kołysającą się na wietrze”.
Podobne obserwacje poczyniono podczas czterech dodatkowych burz od Florydy po Pensylwanię.
Konsekwencje dla lasów i burz
Wyniki pokazują, że wyładowania koronowe są szeroko rozpowszechnione podczas burz, potencjalnie zmieniając jakość powietrza na obszarach zalesionych, powodując niewielkie uszkodzenia liści, a nawet przyczyniając się do wytwarzania ładunku elektrycznego w chmurach burzowych.
„Nasze obserwacje wskazują na scyntylację koronową w linii drzew podczas burzy” – napisali autorzy w swoim raporcie.
Badanie to podkreśla, że interakcja elektryczna między burzami a lasami jest bardziej złożona, niż wcześniej sądzono. Słaby blask koron, choć często niewidoczny, może odgrywać zaskakująco ważną rolę w chemii atmosfery i dynamice burz.
Badanie, opublikowane 12 lutego w Geophysical Research Letters, poszerza naszą wiedzę na temat reakcji lasów na burze. Zapewnia nowy kontekst dla zdrowia lasów, nauki o atmosferze i szerszego wpływu wyładowań atmosferycznych na świat przyrody.
