Vjetar i uragani su zbog šuma, a ne zbog temperature

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Zadnja izmjena: 2023-12-16 15:59

Zašto vjetar duva? Jer drveće se njiše! Mnogi predškolci se pridržavaju ovog geofizičkog modela. Odrasli se tome smiju i djeci objašnjavaju elementarne istine. Ali ispostavilo se da te istine nisu tako jasne. A "predškolska" verzija nije tako apsurdna. Geofizičarka Anastasia Makarieva predložila je novu teoriju koja objašnjava zašto vjetar duva, nastaju uragani i rijeke teku.

Zeleni usisivač

Srećemo se kao špijuni - u kafiću. O šiframa i identifikacionim oznakama dogovaramo se telefonom:

- Imaću ogroman buket u rukama, - tužno uzdiše Nastja, - prepoznaješ me.

Dan ranije, u hotelu Baltschug Kempinski, u atmosferi glamura koji oduzima dah, deset mladih djevojaka uručene su nagrade UNESCO-L'Oréal kao najbolji mladi naučnici u Rusiji. Anastasia Makarieva, doktor fizike i matematike, viši istraživač na Institutu za nuklearnu fiziku u Sankt Peterburgu Ruske akademije nauka je jedna od njih.

- Imate li ovsene kaše? - Nastja muči konobaricu.

Ogroman buket iz L'Oréala je zauzvrat 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, farmerke i bespomoćno lakovjeran pogled: o takvim ljudima se ne priča – oni su prekrasni. Činjenica da je Nastya zgodna je prije znak nečeg drugog. Njeno lice izgleda kao ona posuda u kojoj, prema Zabolockom, treperi vatra.

Ali o požaru kasnije. A sada su na dnevnom redu buket i kaša. Pored cvijeća, nagrada podrazumijeva i 350 hiljada rubalja. Pitam se da li je ovo mnogo ili malo za istraživača?

- Imam osnovnu platu od 12.500 rubalja. To je općenito normalno, jer je prije tri godine imao 8 hiljada. Ja primam nešto više od grantova. Ukupno oko 20 hiljada. Naravno, drago mi je da dobijem ovih 350 hiljada.

- A kako je sada u nauci uopšte po pitanju blagostanja?

- Da, dobrobit ostavlja mnogo da se poželi - Nastja skreće pogled. Očigledno joj je neugodno. - Ali još uvek možeš da živiš. Odnosno, stići ćete u srednju klasu ako se vrtite, eto, kao da tražite ugovore sa stranim partnerima. Ovaj sistem grantova je upravo uništio nauku, znaš? Osoba koja posluje, ne zna da piše prijave za grantove. Tu je takođe potrebno naznačiti šta ćete raditi. Kako da znam šta će se na kraju dogoditi? Sada smo završili dosta posla, vjerujemo da je ovo otkriće. Ali nismo mogli napisati u aplikaciji da ćemo doći do otkrića. Nauka je umrla. Širom svijeta, ne samo ovdje. Dolaze ljudi koji znaju pisati grantove. A oni koji ne znaju kako, ne dobijaju ništa. Ovo poniženje stručnjaka jednostavno ga fiziološki uništava - on se, grubo rečeno, prekriva aknama i razboli. Grantovi su očistili naučne entuzijaste.

Konačno donesu kašu. Ali Nastya više nije do nje. Morate se boriti protiv buketa i sve ispričati.

- Dozvolite mi da vam objasnim šta smo uradili. Shvatićete, prvaci to razumeju.

Nastya se bavi geofizikom i ima vrlo visok indeks citiranosti. To znači da se gotovo cijela svjetska naučna zajednica poziva na naučne članke sa njenim učešćem. Njen najnoviji rad, objavljen prošle godine u časopisu Evropske geofizičke unije, postao je najkomentarniji članak godine. U njemu, na nekoliko stranica, ništa manje nije objašnjeno - zašto vjetar duva i rijeke teku.

- Ovdje rijeke teku, - Nastja pokušava da gurne dosadne iglice za bukete ispod sjajnog omota. Beznadežno! Iglice ulaze u usta i u kašu, ali Nastja ih odguruje i tvrdoglavo savija svoje. - Reke se ulivaju u okeane - zemlja je nagnuta, pa se sve sliva tamo dole. Pitanje: odakle dolazi voda? Na primjer, izvori Jeniseja su hiljadama kilometara udaljeni od okeana. Sve zalihe slatke vode na kopnu iscurile bi u okean za četiri godine. To znači da je potrebno da iz mora stalno struji vlažan zrak, tada će padavine padati na kopno, voda će padati u rijeke i tako će doći do njenog kruženja. Ali koji je fizički mehanizam upravo ovog ciklusa, koji je odgovoran za život na kopnu? Na kraju krajeva, ništa slično se ne dešava u pustinji. 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 vlažno. Dakle, opisali smo ovaj mehanizam.

Nastjina ideja je jednostavna do suza. Ne naši, naravno, već stručnjaci koji se bave ovim pitanjem najmanje tri stoljeća i smatraju mehanizam kretanja zračnih tokova toplinskim motorom. 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 duva od toplog okeana do hladnih izvora Amazone, a iz vruće Sahare zrak nosi zrak prema hladnom moru? Uostalom, sve bi trebalo da bude obrnuto. Model, izgrađen na razlici "toplo - hladno", radi besprekorno samo na ekvatoru. Nastya je predložila uvođenje ne samo temperature u koordinatni sistem, već i kondenzacije vlage, što osigurava pad tlaka.

- Uostalom, šta je pritisak? - pita ona retorički, loveći iglice iz rashladne kaše. - Molekuli gasa lete i tuku oko tebe i mene. A kada se vodena para kondenzira u kapljice, ovi molekuli nestaju i šta se događa? Tako je - pritisak pada, a zrak sa strane počinje da se usisava, kao u usisivaču. Odnosno, upravo ova kondenzacija vodene pare dovodi do smanjenja pritiska i pojave horizontalnog usisavanja. Šta mislite gdje je kondenzacije najviše?

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

- Ne valja. Kondenzacija je veća tamo gdje je više isparavanja. A više je tamo gdje šuma raste. Ako se okean može uporediti sa jednom mokrom krpom, onda je šuma mnogo mokrih krpa. Šuma ima ogromnu površinu - mnogo lišća. I tamo više vlage isparava. Šuma vuče konopac niskog pritiska.

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

Ova ravnoteža je stabilna. Dok se šume nisu počele masovno sjeći, postojale su stotinama miliona 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 to se, prema Nastyjinim riječima, dogodilo sa Australijom. Zamislite rascvjetajući kontinent potpuno prekriven šumom, prošaran slatkovodnim jezerima u unutrašnjosti. Prema paleontolozima, takva je bila Australija prije oko stotinu hiljada godina. I odjednom sve ovo skoro preko noći postaje pustinja. Zašto? Paleontolozi samo navode činjenicu, ne objašnjavajući ništa. Nastya pokušava objasniti. Prvi doseljenici pojavljuju se u Australiji. Žive blizu okeana, a ovdje seku 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 milionima godina su se sušile tokom nekoliko decenija. Sve se dogodilo munjevitom brzinom. Ista sudbina zadesila je Saharu, Južnu Afriku, našu centralnu Aziju. Sve što treba da uradite je da presečete crevo i to je to.

- Vidite, - gotovo viče Nastja, privlačeći pažnju ljudi za susjednim stolovima, - problem šuma nisu ptice leptiri. To je problem svega - hoće li uopšte biti života ili ne? Vaughn Luzhkov ili neko tamo kaže: "Sada 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 sa nama. I neće se imati šta prodati.

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

- Sad mogu svakome da objasnim šta je uragan - kaže Nastja veselo. - To je samo obrnuta eksplozija. Zamislite samo: uzeli ste i sipali vodu na usijanu peć. Šta će se desiti? Voda je isparila - pššš … i sve to - pritisak se naglo povećao, i krenuo je svojevrsni udarni val. A kada dođe do kondenzacije, proces je obrnut: pritisak naglo opada, a zrak ne juri na periferiju, već u centar. Stiže uragan! Uostalom, uragane i tornada nužno prate intenzivne padavine. To jest, u toku je snažan proces kondenzacije. A okretanje se javlja kao sekundarni rezultat Zemljine rotacije. Ovo je potpuno novi pristup uraganima! I dalje se smatraju toplotnim ciklusom.

Uragani su uragani, ali Nastjina kaša me jako brine: zahladi, a mladi ruski naučnici treba da jedu dobro.

- Nastya, molim te jedi, nisi doručkovala.

- A? Da, nisam doručkovala, dobro… kaša… da, zaista,” ona iznenađeno gleda u kašu: odakle je? - Da, Bog je blagoslovio, ne želim. Bolje da vam sada kažem zašto nisu hteli nigde da nas objave.

U Rusiji se nijedan od tri dostupna specijalizovana naučna časopisa nije usudio da objavi Nastjine podatke. Rekli su: sve nije u redu s tobom, takve ljude nikako ne treba puštati u blizinu ozbiljnih časopisa. Ideja o "biotičkoj pumpi" dolazi u nepomirljiv sukob sa postojećom meteorološkom teorijom.

- Hajde da se nađemo za 40 godina. Da biste dobili Nobelovu nagradu, morate dugo živeti - Nastja se uopšte ne šali, samo razmišlja.

Ideja o "biotičkoj pumpi" omogućava da se učini nešto gotovo nevjerovatno u meteorologiji, poput dugoročne vremenske prognoze. Na primjer, ako 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 može biti uragana u Atlantiku kod obale Brazila. Prema Nastjinoj teoriji, tamo ih nije bilo baš zato što je Brazil prekriven šumom, što osigurava ravnomjernu cirkulaciju zraka. Ali sada se brazilske šume potpuno sječe. To čini uragane vrlo vjerovatnim. "Katarina" iz 2004. elokventna je potvrda toga. Brazilci do poslednjeg trenutka nisu verovali da je to moguće: mi nemamo uragane - to je sve! Rezultat su bile i žrtve i razaranja. I, prema Nastjinim riječima, Brazilci moraju čekati sljedeće katastrofe - nastavljaju sječu šumu.

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

- Vidite, sve ovo ne dolazi odmah, - Nastja je već dala nepojedenu kašu konobarici i napustila besplodnu borbu sa buketom, - kada sam ušao na Politehnički univerzitet, na Odsjek za biofiziku, nisam vidio na šta da se prijavim. Došla je do propovjedaonice i rekla: "Daj da učinim nešto dobro." A oni mi kažu: pa, bakterije - sipaj još vode. Tu sam morao dunuti u slamku, ali sam dunuo naopako, progutao ovu smjesu - odvratno, užas! Ali najvažnije je da nisam vidio gdje je ministarstvo.

U potrazi za službom, Nastja je tajno od svojih roditelja ušla na filološki fakultet, matematičku lingvistiku. Zatim je prešla na skandinavsku filologiju. I bila bi prevodilac i, kako kaže, „dostojna osoba“da nije bilo njenog susreta sa Viktorom Georgijevičem Gorškovim, poznatim fizičarem koji je predavao predmet „Ekologija čoveka“na Politehnici.

- Sve što vam ovde govorim, govorim vam kao šegrt, razumete li? - kaže Nastja. - Evo ga - naučnik. On je kreirao koncept biotičke regulacije životne sredine, pokazao mi je koji su problemi velikih razmera i u kakvoj smo strašnoj situaciji svi. Šta me je privuklo? Da nisam u blizini nečeg pozlaćenog. Ovdje se moramo boriti za pravdu.

- Uopšteno govoreći, akademska nauka se vezuje za tako tihe studije u fotelji…

- Kako je tiho tamo! - ogorčena je Nastja. - Ovo je nešto ludo! To je tako zarazno! Pre te slike sveta koju mi je Gorškov otvorio, sve se vidi ispred nje - moralni kvaliteti, inteligencija, talenat. Sve se to vaga na ovoj vagi.

- Zašto ste uopšte odlučili da se bavite naukom?

- Znate, i ja sam nedavno počeo da razmišljam: zašto? - ozbiljno kaže Nastja. - Zašto ne skandinavsku filologiju koju sam završio sa odličnim uspehom, ali ipak geofiziku? I sada vjerovatno mogu objasniti. Kada sam imao dvanaest godina, nekako sam sebi vrlo jasno formulisao šta želim. Želim da podnesem tugu sveta. To su upravo te riječi. Šta je tuga svijeta? Je li ona tamo? Tada nisam imao pojma. Ali iz nekog razloga sam tačno znao šta želim da radim.

- Reci mi, jesi li sretan?

- Ako imamo na umu jednostavne osnovne vrijednosti - da se voljeni ne razbole, na primjer, - da, srećan sam. Ali vidite, s obzirom na ovo što se sada dešava na planeti, sada sam toliko nagomilao ovu tugu sveta da je postala deo mog ličnog života. Odnosno, između mojih intimnih ženskih iskustava, recimo, i mojih briga o planeti, nema razlike u jačini senzacija, razumete li? Pa ne može se biti sretan kad se šume tako varvarski uništavaju! Ako čujem na vijestima kako neki poslanik kaže: "Sada ćemo graditi novi pogon za obradu drveta", naježim se kao da sam sijamski blizanac drveta koje će prvo pasti na mašinu za obradu drveta. Naučnik čija se dugogodišnja predviđanja ignorišu, čija su upozorenja gažena akcijama na nivou čitavog čovečanstva, a prvenstveno u njegovoj rodnoj zemlji, osuđen je na takve muke, razumete?

Ali zaista - da li razumem o čemu Nastja priča? Čini se da je ideja o "biotičkoj pumpi" mnogo jednostavnija od želje da se podnese svjetska tuga.

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

Šta kažu o člancima Anastasije Makareve

• Ovo je zanimljiv članak za koji se nadam da će pokrenuti široku raspravu… Činjenica da ste pokazali da možete dobiti konstantne ili sve veće padavine uz otjecanje različito od nule znači da je, očito, na djelu neki drugi mehanizam osim rotacije vlage (reciklaža, zatim dolazi do isparavanja i kondenzacije vlage). Ako je ovo zaista vaša biotička pumpa, onda ste dali važan doprinos razumijevanju kontinentalne ravnoteže vlage. Profesor H. H. G. Savenije Glavni urednik, Rasprave o hidrologiji i sistemskim naukama o Zemlji
• Iznenađujuće je da autorima ne pada na pamet tako jednostavna ideja da šume rastu tamo gdje su se razvili povoljni klimatski uvjeti koji obezbjeđuju 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 od okeana do kopna… Profesor Van den Hurk, Kraljevski meteorološki institut Holandije
• … Moj zaključak je jednostavan: nemojte objavljivati rad. Anonimni recenzent časopisa "Fizika atmosfere i okeana"