Vjetar i uragani su zbog šuma, a ne temperature

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Zadnja promjena: 2023-12-16 16:06

Zašto vjetar puše? Jer drveće se njiše! Mnogi se predškolci pridržavaju ovog geofizičkog modela. Odrasli se tome smiju i djeci objašnjavaju elementarne istine. No, pokazalo se da te istine nisu tako jasne. A "predškolska" verzija nije tako apsurdna. Geofizičarka Anastasia Makarieva predložila je novu teoriju koja objašnjava zašto vjetar puše, nastaju uragani i teku rijeke.

Zeleni usisavač

Upoznajemo se kao špijuni – u kafiću. Zaporke i identifikacijske oznake dogovaramo telefonom:

- Imat ću ogroman buket u rukama, - tužno uzdiše Nastya, - prepoznaješ me.

Dan prije, u hotelu Baltschug Kempinski, u atmosferi glamura koji oduzima dah, deset mladih djevojaka uručene su nagrade UNESCO-L'Oréal kao najboljim mladim znanstvenicama u Rusiji. Anastasia Makarieva, doktorica fizike i matematike, viša znanstvenica na Institutu za nuklearnu fiziku u Sankt Peterburgu Ruske akademije znanosti jedna je od njih.

- Imate li zobenu kašu? - Nastya muči konobaricu.

Ogroman L'Oréalov buket pak je muči: Nastya je bespomoćna pred njim, a on to osjeća - drsko se penje u lice i ubode razigranim ukrasnim iglama. Buket u potpunosti otkriva potpuno neglamuroznu prirodu Nastye. Jednostavan plavi džemper, traperice i bespomoćno lakovjeran pogled: o takvima se ne priča – lijepi su. Činjenica da Nastya dobro izgleda prije je znak nečeg drugog. Njezino lice izgleda kao ona posuda u kojoj, prema Zabolockom, treperi vatra.

Ali o požaru kasnije. A sada su na dnevnom redu buket i kaša. Osim cvijeća, nagrada podrazumijeva primanje 350 tisuća rubalja. Pitam se je li ovo za istraživača puno ili malo?

- Imam osnovnu plaću od 12.500 rubalja. To je općenito normalno, jer je prije tri godine imao 8 tisuća. Dobivam nešto više od potpora. Ukupno, oko 20 tisuća. Naravno, drago mi je primiti ovih 350 tisuća.

- A kako je sada općenito u znanosti s obzirom na dobrobit?

- Da, dobrobit ostavlja mnogo da se poželi, - Nastya skreće pogled. Očito joj je neugodno. - Ali još uvijek možeš živjeti. Odnosno, doći ćete do srednje klase ako se vrtite, eto, kao da tražite ugovore sa stranim partnerima. Ovaj sustav grantova je upravo uništio znanost, znaš? Osoba koja posluje, ne zna pisati zahtjeve za potpore. Također je potrebno tamo naznačiti što ćete učiniti. Kako da znam što će se na kraju dogoditi? Sada smo završili puno posla, vjerujemo da je ovo otkriće. Ali nismo mogli napisati u aplikaciji da ćemo doći do otkrića. Znanost je umrla. U cijelom svijetu, ne samo kod nas. Dolaze ljudi koji znaju pisati potpore. A oni koji ne znaju kako, ne dobivaju ništa. Ovo poniženje stručnjaka jednostavno ga fiziološki uništava - on se, grubo rečeno, prekriva aknama i razboli. Bespovratna sredstva su pročistila znanstvene entuzijaste.

Napokon donesu kašu. Ali Nastya više nije do nje. Treba se boriti s buketom i sve ispričati.

- Dopustite mi da vam objasnim što smo učinili. Shvatit ćete, prvašići ovo razumiju.

Nastya se bavi geofizikom i ima vrlo visok indeks citiranosti. To znači da se gotovo cijela svjetska znanstvena zajednica poziva na znanstvene članke s njezinim sudjelovanjem. Njezin najnoviji rad, objavljen prošle godine u časopisu Europske geofizičke unije, postao je najkomentiraniji članak godine. U njemu se na nekoliko stranica ništa manje objašnjava - zašto vjetar puše i rijeke teku.

- Ovdje rijeke teku, - Nastya pokušava gurnuti dosadne igle za bukete ispod sjajnog omota. Beznadno! Iglice ulaze u usta i u kašu, ali Nastja ih odguruje i tvrdoglavo savija svoje. - Rijeke se ulijevaju u oceane - zemlja je nagnuta, pa se sve slijevaju tamo dolje. Pitanje: odakle dolazi voda? Na primjer, izvori Jeniseja su tisućama kilometara udaljeni od oceana. Sve zalihe slatke vode na kopnu istjecale bi u ocean za četiri godine. To znači da je potrebno da iz mora stalno struji vlažan zrak, tada će oborine padati na kopno, voda će padati u rijeke i tako će doći do njenog kruženja. Ali koji je fizički mehanizam upravo tog ciklusa, koji je odgovoran za život na kopnu? Uostalom, u pustinji se ništa slično ne događa. Na primjer, Sahara: nalazi se na obali mora, ali vjetar puše u suprotnom smjeru - iz Sahare. Ne donosi vlagu – naprotiv, sve što neki saksaul ispari u Sahari odnese se u more koje je već mokro. Dakle, opisali smo ovaj mehanizam.

Nastyina ideja je jednostavna do suza. Ne naši, naravno, već stručnjaci koji se bave ovim pitanjem najmanje tri stoljeća i smatraju mehanizam kretanja zračnih tokova kao toplinski stroj. Čak i u školi uče: ovdje je toplo, ovdje je hladno, zrak se širi, postaje lakši, diže se, a hladnoća curi odozdo. Ali zašto vjetar neprestano puše s toplog oceana na hladne izvore Amazone, a iz vruće Sahare zrak nosi zrak prema hladnom moru? Uostalom, sve bi trebalo biti obrnuto. Model, izgrađen na razlici "toplo - hladno", radi besprijekorno samo u ekvatoru. Nastya je predložila uvođenje ne samo temperature u koordinatni sustav, već i kondenzacije vlage, što osigurava pad tlaka.

- Uostalom, što je pritisak? - pita ona retorički loveći iglice iz rashladne kaše. - Molekule plina lete i tuku oko tebe i mene. A kada se vodena para kondenzira u kapljice, te molekule nestaju, i što se događa? Tako je – tlak pada, a zrak sa strane počinje usisavano, kao u usisavaču. Odnosno, upravo ova kondenzacija vodene pare dovodi do smanjenja tlaka i pojave horizontalnog usisavanja. Što mislite gdje ima najviše kondenzacije?

- Preko oceana? - S bolom se prisjećam školskog tečaja fizičke geografije. I udario sam prstom u nebo.

- Nije kako treba. Kondenzacija je veća tamo gdje je više isparavanja. A više je tamo gdje šuma raste. Ako se ocean može usporediti s jednom mokrom krpom, onda je šuma mnogo mokrih krpa. Šuma ima ogromnu površinu - mnogo lišća. I tamo više vlage isparava. Šuma vuče konop niskog pritiska.

Zadivljen sam otkrivši da stvarno razumijem. Ako je zemljište prekriveno šumom, ono osigurava stalnu zonu sniženog tlaka i djeluje kao pumpa, izvlačeći atmosfersku vlagu iz oceana.

Ova ravnoteža je stabilna. Sve dok se šume nisu počele masovno sjeći, postojala je stotinama milijuna godina. Sve velike rijeke svijeta rezultat su djelovanja šumske pumpe atmosferske vlage. Ali kršenje integriteta šumskog pokrivača dovodi do promjene smjera vjetra: on počinje puhati ne s mora na kopno, već s kopna na more. Što dovodi do konačnog dezertifikacije.

Upravo se to, prema Nastyjinim riječima, dogodilo s Australijom. Zamislite cvjetajući kontinent potpuno prekriven šumom, prošaran slatkovodnim jezerima u unutrašnjosti. Prema paleontolozima, takva je bila Australija prije stotinjak tisuća godina. I odjednom sve ovo gotovo preko noći postaje pustinja. Zašto? Paleontolozi samo navode činjenicu, ne objašnjavajući ništa. Nastya pokušava objasniti. Prvi doseljenici pojavljuju se u Australiji. Žive blizu oceana, a ovdje sijeku drva. U jednom trenutku obalni šumski pojas je potpuno posječen. Prema Nastjinoj logici, to je jednako presijecanju crijeva na pumpi: vjetar je odmah promijenio smjer i počeo puhati prema moru, isušivši rascvjetao kontinent. Šume koje su prekrivale Australiju milijunima godina presušile su se tijekom nekoliko desetljeća. Sve se dogodilo brzinom munje. Ista sudbina zadesila je Saharu, Južnu Afriku, našu središnju Aziju. Sve što trebate učiniti je prerezati crijevo i to je to.

- Vidite, - gotovo viče Nastya, privlačeći pozornost ljudi za susjednim stolovima, - problem šuma nisu ptice leptiri. To je problem svega – hoće li uopće biti života ili neće? Vaughn Luzhkov ili netko tamo kaže: "Sad ćemo okrenuti rijeke i prodat ćemo vodu." Ako posječemo šumu, imat ćemo pustinju. Jeste li gledali film "Kin-dza-dza"? Evo tako će biti i kod nas. I neće se imati što prodati.

Kao što je primijetio jedan od sudionika u raspravi o Nastjinom radu, ideja o "biotičkoj pumpi" koja određuje smjer svjetskih zračnih tokova za meteorologiju je otprilike ista kao i ideja da se Zemlja okreće oko Sunca, a ne obrnuto, postao je za svoje vrijeme astronomiju. "Biotička pumpa" sve stavlja na svoje mjesto, prikrivajući bijele mrlje.

- Sad mogu svakome objasniti što je uragan - kaže Nastya veselo. - To je samo obrnuta eksplozija. Zamislite samo: uzeli ste i izlili vodu na usijanu peć. Što će se dogoditi? Voda je isparila - pššš … i sve to - tlak se naglo povećao, i krenuo je svojevrsni udarni val. A kada dođe do kondenzacije, proces je obrnut: tlak naglo pada, a zrak ne juri na periferiju, već u središte. Evo uragana! Uostalom, uragane i tornada nužno prate intenzivne oborine. To jest, u tijeku je snažan proces kondenzacije. A spin se javlja kao sekundarni rezultat Zemljine rotacije. Ovo je potpuno novi pristup uraganima! Još uvijek se smatraju toplinskim ciklusom.

Uragani su uragani, ali Nastjina kaša me jako brine: zahladi, a mladi ruski znanstvenici trebali bi dobro jesti.

- Nastya, molim te jedi, nisi doručkovala.

- A? Da, nisam doručkovala, dobro … kaša … da, zaista, iznenađeno gleda kašu: odakle je? - Da, Bog je blagoslovio, ne želim. Bolje da ti sad kažem zašto nas nisu htjeli nigdje objaviti.

U Rusiji se niti jedan od tri dostupna specijalizirana znanstvena časopisa nije usudio objaviti Nastjine podatke. Rekli su: sve ti nije u redu, takve se uopće ne smiju puštati u blizinu ozbiljnih časopisa. Ideja o "biotičkoj pumpi" dolazi u nepomirljiv sukob s postojećom meteorološkom teorijom.

- Upoznajmo se za 40 godina. Da biste dobili Nobelovu nagradu, morate dugo živjeti, - Nastya se uopće ne šali, samo razmišlja.

Ideja o "biotičkoj pumpi" omogućuje da se napravi nešto gotovo nevjerojatno u meteorologiji, poput dugoročne vremenske prognoze. Na primjer, kada bi se ova teorija pojavila nekoliko godina ranije, bilo bi moguće izračunati mogućnost razornih uragana na južnoj hemisferi.

Svi modeli koji su danas dostupni navode da ne smije biti uragana u Atlantiku uz obalu Brazila. Prema Nastjinoj teoriji, tamo ih baš i nije bilo jer je Brazil prekriven šumom, što osigurava ujednačenu cirkulaciju zraka. Ali sada se brazilske šume potpuno sječu. To čini uragane vrlo vjerojatnim. “Katarina” 2004. rječita je potvrda toga. Brazilci do posljednjeg trenutka nisu vjerovali da je to moguće: mi nemamo uragane – to je sve! Rezultat su bile i žrtve i razaranja. I, prema Nastyjinim riječima, Brazilci moraju čekati sljedeće katastrofe - nastavljaju sjeći šumu.

Ishod našeg razgovora je žalostan. Buket je bio dosta počupan, ali nije poražen, kaša se nije jela. 2:0 ne ide u prilog Nastji. Ali čini se da su uragani riješeni. Ostaje shvatiti kakva je osoba sama Nastya, koja je u dobi od 33 godine uspjela zadirati u temelje naših ideja o svijetu. Ova žena i sama podsjeća na uragan.

- Vidite, sve ovo ne dolazi odmah, - Nastya je već dala nepojedenu kašu konobarici i napustila besplodnu borbu s buketom, - kada sam ušao na Politehničko sveučilište, na Odjel za biofiziku, nisam vidio na što se primijeniti. Došla je do propovjedaonice i rekla: "Daj da učinim nešto dobro." A oni mi kažu: pa bakterije – nalij još vode. Tu sam morao puhati u slamku, ali sam puhao krivo, progutao ovu smjesu - odvratno, užas! Ali glavno je da nisam vidio gdje je ministarstvo.

U potrazi za službom, Nastya je potajno od svojih roditelja ušla na filološki fakultet, matematičku lingvistiku. Zatim je prešla na skandinavsku filologiju. I bila bi prevoditeljica i, kako kaže, "vrijedna osoba" da nije bilo susreta s Viktorom Georgijevičem Gorškovim, poznatim fizičarom koji je predavao kolegij "Ekologija čovjeka" na Politehu.

- Sve što ti ovdje govorim, govorim ti kao šegrt, razumiješ li? - kaže Nastya. - Evo ga - znanstvenik. Upravo je on stvorio koncept biotičke regulacije okoliša, pokazao mi je koji su problemi velikih razmjera i u kakvoj smo strašnoj situaciji svi. Što me privuklo? Da nisam u susjedstvu s nečim pozlaćenim. Ovdje se moramo boriti za pravdu.

- Općenito govoreći, akademska znanost povezuje se s takvim tihim studijima u foteljama…

- Kako je tamo tiho! - ogorčena je Nastya. - Ovo je nešto ludo! To je tako ovisno! Prije te slike svijeta koju mi je Gorškov otvorio, sve je ispred nje vidljivo - moralne kvalitete, inteligencija, talent. Sve se to vaga na ovoj vagi.

- Zašto ste se uopće odlučili baviti znanošću?

- Znate, i ja sam nedavno počeo razmišljati: zašto? - kaže Nastya ozbiljno. - Zašto ne skandinavsku filologiju koju sam završio s odličnim uspjehom, ali ipak geofiziku? I sad vjerojatno mogu objasniti. S dvanaest godina sam si nekako vrlo jasno formulirao što želim. Želim podnijeti tugu svijeta. To su upravo te riječi. Što je tuga svijeta? Je li ona tamo? Tada nisam imao pojma. Ali iz nekog razloga točno sam znao što želim raditi.

- Reci mi, jesi li sretan?

- Ako imamo na umu jednostavne osnovne vrijednosti - da se voljeni ne razbole, na primjer, - da, sretan sam. Ali vidite, s obzirom na ono što se sada događa na planeti, sada sam toliko nagomilao ovu tugu svijeta da je postala dio mog osobnog života. Odnosno, između mojih intimnih ženskih iskustava, recimo, i mojih briga o planeti, nema razlike u snazi osjeta, razumijete li? Pa ne može se biti sretan kad se šume tako barbarski uništavaju! Ako čujem na vijestima kako neki zamjenik kaže: "Sada ćemo graditi novi pogon za obradu drveta", naježim se kao da sam ja sijamski blizanac drveta koje će prvo pasti na stroj za obradu drveta. Znanstvenik čija se dugogodišnja predviđanja zanemaruju, čija upozorenja gaze postupci na razmjerima cijelog čovječanstva, a prvenstveno u njegovoj rodnoj zemlji, osuđen je na takve muke, razumijete li?

Ali stvarno - razumijem li o čemu Nastya govori? Čini se da je ideja o "biotičkoj pumpi" mnogo jednostavnija od želje da se podnese svjetska tuga.

Olga Andreeva, ruski reporter 11. ožujka 2009., broj 9 (88)

Što kažu o člancima Anastazije Makareve

• Ovo je zanimljiv članak za koji se nadam da će izazvati široku raspravu… Činjenica da ste pokazali da možete dobiti stalne ili sve veće oborine s otjecanjem koji nije nula znači da je, očito, na djelu neki drugi mehanizam osim rotacije vlage (recikliranje, tada dolazi do isparavanja i kondenzacije vlage). Ako je ovo uistinu vaša biotička pumpa, onda ste dali važan doprinos razumijevanju kontinentalne ravnoteže vlage. Profesor H. H. G. Savenije Glavni urednik, Rasprave o hidrologiji i znanosti o Zemljinom sustavu
• Iznenađujuće je da autorima ne pada na pamet tako jednostavna ideja da šume rastu tamo gdje su se razvili povoljni klimatski uvjeti koji osiguravaju dovoljnu vlažnost tla i količinu energije za njihovo postojanje. Anonimni recenzent časopisa "Vodni resursi"
• Članak o biotičkoj pumpi uvodi vrlo intrigantan koncept aktivnog uključivanja kopnene vegetacije u transport vode iz oceana na kopno… Profesor Van den Hurk, Kraljevski meteorološki institut Nizozemske
• … Moj zaključak je jednostavan: nemojte objavljivati djelo. Anonimni recenzent časopisa "Fizika atmosfere i oceana"