ستقوم مهمة ناسا الجديدة بدراسة العوالق والهباء الجوي المجهري من الفضاء

من كان يعلم أنه يمكنك رؤية العوالق من الفضاء؟ ناسا بالطبع. أطلقت وكالة الفضاء بنجاح مهمة جديدة اليوم تسمى PACE – وهي اختصار للقمر الصناعي Plankton، وAerosol، وCloud، والنظام البيئي للمحيطات – والتي ستدرس الاسم نفسه.

سوف يقوم بفحص النباتات والجسيمات المجهرية – الأشياء الصغيرة جدًا التي لا يمكن رؤيتها بالعين المجردة – من على بعد مئات الأميال فوق الأرض. الهدف هو فهم أفضل لكيفية تأثير هذه الأشياء الصغيرة جدًا على الكوكب بأكمله.

وقال بيل نيلسون، مدير ناسا، في بيان صحفي: “سيساعدنا برنامج PACE على أن نتعلم، كما لم يحدث من قبل، كيف يمكن للجسيمات الموجودة في غلافنا الجوي ومحيطاتنا تحديد العوامل الرئيسية التي تؤثر على ظاهرة الاحتباس الحراري”.

تلعب العوالق النباتية على وجه الخصوص دورًا حيويًا في محيطات العالم. حتى أن ناسا لديها مقطع فيديو ترفيهي على موقع يوتيوب حول سبب “أهميتها إلى حد الجنون”، مع مجسمات حركة زائفة لـ “المحاربين المجهريين الذين يقاتلون من أجل البحر”. ما يسميه الفيديو “مقاتلات النباتات” هي في الواقع نباتات مجهرية تمتص ثاني أكسيد الكربون وتنتج الأكسجين من خلال عملية التمثيل الضوئي. إن هذه القدرة على امتصاص ثاني أكسيد الكربون الذي يسخن الكوكب هي التي تجعلهم حليفًا رئيسيًا في مكافحة تغير المناخ.

وقالت كارين سانت جيرمان، مديرة قسم علوم الأرض في مديرية المهام العلمية في مقر ناسا، في بيان صحفي: “إن الملاحظات والأبحاث العلمية من PACE ستعمل بشكل كبير على تعزيز معرفتنا بدور المحيط في دورة المناخ”.

وتشكل العوالق أيضًا قاعدة السلاسل الغذائية للمحيطات، مما يجعلها في غاية الأهمية لصحة النظم البيئية البحرية ومصايد الأسماك. هناك عشرات الآلاف من الأنواع المختلفة من العوالق النباتية التي لكل منها تفاعلات فريدة مع بيئته: بعضها مفيد وبعضها قد يكون ضارًا، مثل تكاثر الطحالب السامة التي تسمى المد الأحمر.

في حين أن المد الأحمر هو مثال متطرف، فإن الأنواع المختلفة من العوالق النباتية يمكن أن تجعل سطح البحر يبدو بألوان مختلفة – وإن كان ذلك بطرق غالبًا ما تكون دقيقة للغاية بحيث لا يمكن للعين البشرية اكتشافها.

ستقوم أداة ألوان المحيط فائقة الطيف التي يحملها القمر الصناعي PACE بإجراء عمليات رصد عبر أطياف الضوء فوق البنفسجية والمرئية والقريبة من الأشعة تحت الحمراء. سيسمح ذلك للعلماء بالتمييز بين أنواع العوالق النباتية من خلال لونها الفريد لأول مرة من الفضاء. ويمكنهم استخدام هذه البيانات لمعرفة أنواع الكائنات الحية الموجودة هناك واكتشاف التغيرات في البحر التي يمكن أن تؤثر على النظم البيئية والمجتمعات الساحلية التي تعتمد عليها.

وسيعمل جهازان آخران على متن المركبة الفضائية على دراسة الجزيئات الموجودة في الغلاف الجوي، وتحديدًا الهباء الجوي الذي يمكن أن يؤثر على جودة الهواء. يقول منج جاو، رئيس قسم علوم بيانات وبرمجيات قياس الاستقطاب في PACE، في مقال آخر: “إن الهباء الجوي مهم حقًا لصحة الإنسان، ولهذا السبب نحتاج إلى تحديد كمية ما هو موجود بالفعل – مثل نوع الهباء الجوي الموجود ومن أين يأتي”. فيديو ناسا نشر في ديسمبر.

والأمر المضحك هو أن عقودًا من العمل في تنظيف تلوث الهباء الجوي كانت بمثابة سيف ذو حدين. يمكن لجزيئات الهباء الجوي، وبعض السحب التي يمكن أن تتشكل حولها، أن تعكس الإشعاع الشمسي إلى الفضاء. لذا فإن انخفاض كمية الهباء الجوي في الغلاف الجوي قد يؤدي عن غير قصد إلى تسريع ظاهرة الاحتباس الحراري. يُطلق على جهازين بحجم محمصة الخبز في PACE مقاييس الاستقطاب، والتي يمكنها اكتشاف أنواع الهباء الجوي الموجودة بناءً على كيفية عكسها للضوء. إن معرفة أنواع الهباء الجوي الموجودة يمكن أن يساعد العلماء على ضبط النماذج المناخية حتى يتمكنوا من تقديم تنبؤات أكثر دقة للمستقبل.

هناك أيضًا بعض السيناريوهات التي تبدو من قبيل الخيال العلمي والتي يمكن أن يدعمها هذا النوع من الأبحاث في يوم من الأيام. كانت هناك بعض الدراسات المبكرة حول طرق تعزيز امتصاص العوالق النباتية لثاني أكسيد الكربون من خلال تزويدها بمزيد من العناصر الغذائية. كانت هناك أيضًا عناوين رئيسية مؤخرًا حول المحاولات المارقة التي قامت بها إحدى الشركات الناشئة لإطلاق الهباء الجوي في الغلاف الجوي لمحاولة وقف ظاهرة الاحتباس الحراري.

وسرعان ما واجهت الشركة الناشئة رد فعل عنيفًا – بما في ذلك حظر حكومة المكسيك لتجاربها – بسبب العواقب الكوكبية المحتملة لمحاولة التلاعب عمدًا بالغلاف الجوي للأرض. إن العبث بالمحيطات والغلاف الجوي بهذه الطريقة يندرج في عالم ما يسمى بالهندسة الجيولوجية، التي لا تزال تواجه معارضة شديدة من الباحثين والمدافعين عن البيئة الذين يشعرون بالقلق إزاء العواقب غير المقصودة.

تم إطلاق القمر الصناعي PACE من محطة كيب كانافيرال لقوة الفضاء في فلوريدا في الساعة 1:33 صباحًا بالتوقيت الشرقي يوم الخميس.