Aerosoler är samlingar av fina partiklar, antingen biologiska eller andra typer, suspenderad i ett gasformigt medium. De spelar en stor roll vid molnbildning och har därför en stark inverkan på klimatmodeller. Dom är, dock, extremt svårt att studera på grund av den lilla storleken och den enorma variationen av deras ingående partiklar. Men forskare från universitetet i Genève (UNIGE), Schweiz, medlemmar av PlanetSolar Deepwater -expeditionen, har nu kopplat sammansättningen av marina biologiska aerosoler – och därmed deras inverkan på klimatet – till sammansättningen av vattenförekomster i Atlanten, och banar därmed vägen för en indirekt studie av dessa aerosoler genom vattenanalys. Den här studien, som har publicerats i Vetenskapliga rapporter , kommer att bidra till att klimatmodellerna blir mer exakta.

Över haven, vissa aerosoler innehåller organiska eller biologiska ingredienser (bakterier, nedbrytningsprodukter av mikroskopiska alger) som kommer från havssprej, andra transporteras i luften (mineraldamm, rök). De fungerar som frön för att bilda moln och reflekterar även ljus. Deras roll är extremt viktig för att modellera moln, och därmed för klimatet i allmänhet. Men på grund av den lilla storleken på partiklarna och deras stora mängd, det är svårt att noggrant studera dem. Så forskare vid universitetet i Genève (UNIGE) frågade sig om det var möjligt att karakterisera biologiska aerosoler genom sammansättningen av vattnet där de har sitt ursprung.

"För att svara på denna fråga, vi behövde två verktyg, " förklarar Jérôme Kasparian, professor vid institutionen för tillämpad fysik vid UNIGE Science Faculty. "Den första är en detektor för fluorescens som vi designade, kallas Biobox, och som gör det möjligt för oss att analysera aerosolpartiklar en efter en. Spektrumet ger oss information om deras sammansättning och särskiljer de organiska partiklarna, som är fluorescerande, från de andra partiklarna. Då behövde vi PlanetSolar." denna forskning kunde endast genomföras under en lång tidsperiod utan störningar av vatten och luft. Endast PlanetSolar, en solbåt, stannar till havs i tre månader och ger inga utsläpp, göra studien möjlig.

Under expeditionen, forskare genomförde analys av salthalten, temperatur, löst syre och mikroalgerna som finns i de olika vattenmassorna i Atlanten, och jämförde sedan dessa data med de som erhållits av Biobox. "Och vi fann att de matchade!" utbrister Jérôme Kasparian. Fysikerna upptäckte att biologiska aerosoler är relaterade till havets temperatur och salthalt. Enligt tidigare kriterier, vatten skapar stora kroppar som inte blandas, vilket gör att de kan särskiljas. Således, när egenskaperna hos en vattenmassa var gynnsamma för reproduktion av mikroalger, forskare märkte att efter en viss tid, de aerosoler som detekterades ovanför samma vattenmassa innehöll fler biologiska partiklar. Den biologiska fraktionen av aerosoler är därför kopplad till historien om biologisk aktivitet hos vattenmassor nära ytan. "Förutsatt att detta även är giltigt i andra hav och hav än Atlanten, vår forskningsplats, våra resultat skulle tillåta oss att uppskatta biologiska aerosoler genom att direkt studera vattenmassorna, vilket skulle förenkla aerosolkarakterisering och göra klimatmodeller mer exakta, ", tillägger Kasparian. Svårt att studera direkt, aerosoler studeras nu via havet, som, till skillnad från aerosoler, kan enkelt analyseras av satelliter.