Pământurile alternative ale lui Abigail Swann arată cum plantele modelează clima

Sigla SN10 2019

Există multe de iubit despre electronicele din secolul al XIX-lea care împroșc scântei în aer.

Când Abigail Swann era elevă la liceu, construirea unei versiuni moderne de la zero a ceea ce se numește o bobină Tesla i s-a părut un proiect minunat de rezolvat împreună cu tatăl ei inginer în garaj. Geniul defavorizat Nikola Tesla, care a dezvoltat dispozitivul de amplificare a tensiunii, „a fost foarte distractiv să înveți despre”, spune ea.

Timp de luni de zile, fiica și tatăl au căutat prin magazinele cu surplus de electronice, bucăți de plastic tăiate la comandă și sticle vechi de vin reutilizate – familia locuia printre podgoriile din județul Sonoma din California.

În cele din urmă, bobina a intrat în acțiune, iar Swann a dus-o la școală. „A făcut niște scântei destul de mari”, spune ea – și a aprins un tub lung de iluminat fluorescent pe care îl ținea în apropiere. Nu-și amintește dacă colegii ei au fost impresionați. „A fost mai degrabă să o faci și să o faci să funcționeze.”

Astăzi, Swann, 38 de ani, construiește planete întregi, unele dintre ele foarte ciudate și toate simulări în interiorul unui computer. Om de știință în atmosferă la Universitatea Washington din Seattle, ea și-a transformat creativitatea de garaj în dezvoltarea de modele computerizate pentru a testa ideile despre atmosfera Pământului. „Am început foarte devreme cu experimente în care aș face lucruri de genul: și dacă întreaga lume ar fi iarbă? Și dacă întreaga lume ar fi un ocean? Și de ce sunt diferiți?”

Ea se concentrează pe un factor adesea trecut cu vederea, dar esențial pentru înțelegerea efectelor schimbărilor climatice: modul în care plantele influențează atmosfera prin transportul apei. „Abby este extrem de bună să analizeze esența unei probleme”, spune Charles Koven, care a fost coleg de birou la liceul și acum lucrează la Lawrence Berkeley National Laboratory din California. „Ea poate propune experimente model care par nebunești la început.” Cu toate acestea, aceste scheme „se dovedesc a fi modalități perfecte de identificare a proceselor fundamentale care apar într-o mare varietate de situații”.

Swann pare surprins că a ajuns să se uite la ecranele computerelor. „Îmi place să stau afară și să fac lucruri cu mâinile mele”, spune ea.

Era interesată de fizică la Sonoma Valley High School, o școală „cu adevărat obișnuită”, spune ea. Mulți dintre studenții de top din clasele ei erau femei, așa că „a fost un fel de șoc” când era una dintre puținele studente, uneori singura, la cursurile de fizică de la Universitatea din California, Berkeley. La Berkeley, Swann a auzit o prelegere pe Inez Fung despre fizica atmosferei. Fung „a conectat tot felul de lucruri reale care au contat”, spune Swann. După ce a obținut un master de la Universitatea Columbia în 2005, Swann s-a întors la Berkeley, cu Fung ca consilier, pentru a termina un doctorat. în 2010 asupra influenţelor plantelor asupra atmosferei.

Oamenii de știință din domeniul atmosferei au recunoscut de mult timp că plantele scot dioxidul de carbon, un gaz cu efect de seră major, din aer. Swann se concentrează în schimb asupra modului în care plantele afectează atmosfera Pământului prin extragerea apei din sol și scurgerea vaporilor de apă din frunze. Înțelegerea rolului plantelor „este absolut esențială”, spune Sonia Seneviratne, specialist în climă la ETH Zurich. Efectul apei „a fost o zonă puțin neglijată”.

Descurcarea modului în care plantele influențează precipitațiile ar putea îmbunătăți planurile pentru a combate penuria de alimente și pentru a salva biodiversitatea. Plantele pot, de exemplu, să schimbe cine primește ploaia și ale căror culturi se îngroașă la o emisferă. Copacii dintr-o emisferă ar putea muta de fapt curele de ploaie dintr-o altă emisferă dintr-un loc în altul, arată modelarea lui Swann.

Această perspectivă provine din munca lui Swann despre modul în care pădurile din America de Nord și Eurasia pot avea un rol global. Dacă pădurile se extind, bolta copacilor întunecă peisajul. Când se întâmplă asta, emisfera absoarbe mai multă energie, ceea ce face ca circulația în atmosferă să se rearanjeze puțin.

Apoi, masele de aer care au udat o zonă din America de Sud ar putea să se îndrepte spre nord. Centrul Americii de Sud ar putea fi mai însetat pe măsură ce ploile cresc spre ecuator, au scris Swann, Fung și John CH Chiang, de asemenea, de la UC Berkeley, în 2012. Proceedings of the National Academy of Sciences.

Pământul însetat a devenit una dintre marile îngrijorări ale schimbărilor climatice, cercetările prevăzând secete mai frecvente și mai severe pe 70% din suprafața Pământului în următorul secol. Swann și colegii au aruncat o nouă privire asupra secetei, incluzând de data aceasta mai multe detalii despre utilizarea apei din plante în simulări. În analiza lor, doar aproximativ 37% din pământul lumii s-ar aștepta la secete mai severe, a raportat echipa în 2016, tot în Proceedings of the National Academy of Sciences. Asta nu echivalează cu o reducere uniformă a riscului, spune Swann. Previziunile de secetă pentru unele locuri, cum ar fi sudul Americii de Nord, nu se îmbunătățesc prea mult. Și când se întâmplă secete, subliniază ea, acestea pot fi încă foarte rele.

Swann și-a asumat un alt proiect în această vară: nașterea celui de-al doilea fiu al ei. Ea încurajează părinții care lucrează să vorbească sincer despre cerințele familiilor, în loc să încerce să susțină pretenția de lipsă de efort (descrisă pe Twitter ca #parenting secret). Familia ei s-ar putea să aibă un timp de lucru și poate chiar o altă bobină Tesla în viitor.