Støv truer Utahs største sne på jorden

Utahs Wasatch Mountains er berømte for at have "The Greatest Snow on Earth". Sne-søgende i jagten på skiløb og snowboarding i verdensklasse bidrager med over en milliard dollars årligt til økonomien. Snesmeltning giver også størstedelen af ​​vand til hurtigt voksende befolkninger langs Wasatch-fronten, inklusive Salt Lake City. At forstå, hvad der styrer snesmeltningens timing og størrelse, er afgørende for Utah.

Det er mere kompliceret end at opvarme lufttemperaturer; solens energi og længere dagslys om foråret er de vigtigste årsager til snesmeltning. Som at have en sort skjorte på på en varm dag, alt, der gør sneoverfladen mørkere - såsom støv - vil absorbere mere sollys og fremskynde smeltningen. Mens mennesker fortsætter med at ændre landskaber, støv er mere tilbøjelige til at blæse ind på nærliggende tinder. Alligevel er forskere lige begyndt at forstå støvets indvirkning på sne.

En ny University of Utah-undersøgelse analyserede virkningerne af støvaflejring på et alpint studieplot i Alta, Utah i Wasatch-bjergene. For første gang, forskere målte støv i luften og i sneen samtidigt. De fandt ud af, at en enkelt støvstorm den 13. april, 2017, deponerede halvdelen af ​​alt støv for sæsonen. Det ekstra sollys, der blev absorberet af støvet, formørkede sneoverfladen, og førte til snesmeltning en uge tidligere.

Ved hjælp af computersimuleringer, holdet modellerede, hvor støvet stammer fra. De fandt først, forud for stormen, støv kom fra syd, men skiftede så mod vest. Vestenvindene bragte støv fra "hot spots" i Great Salt Lakes tørre søbund, en forholdsvis ny støvkilde på grund af historisk lave søniveauer.

"Det, der er vigtigt ved Den Store Saltsø, er, at der ikke er nogen vandrettigheder, ingen politik for at opretholde søniveauer. Efterhånden som søen falder, støvhændelser forventes at blive hyppigere, " sagde McKenzie Skiles, adjunkt i geografi ved U og hovedforfatter af undersøgelsen. "Alt, der påvirker snesmeltning, kan have økonomiske og hydrologiske konsekvenser. Og nu er en af ​​støvkilderegionerne lige ved siden af. Kunne vi gøre noget ved det ved at indføre en politik, der opretholder et minimumsniveau i søen?"

Undersøgelsen blev offentliggjort online den 21. december i tidsskriftet Miljøforskningsbreve .

Snesmeltning i Wasatch

Skiles og hendes team observerede fem støvbegivenheder i foråret 2017, men fokuserede på en enkelt storm den 13. april, fordi den afsatte den største mængde støv, og fordi støvet så ud til at komme fra Great Salt Lakes tørre søbund. Holdet indsamlede data på Atwater Study Plot, nær Alta Ski Resort i Alta, Utah. De indsamlede data på tre måder. Først, de tog prøver af størrelsen og antallet af luftbårne partikler. Sekund, de udgravede gruber for at analysere sneens egenskaber og prøvestøvkoncentrationer. Tredje, de brugte computersimuleringer til at vurdere, hvor støvet kom fra, og hvor det forventes at gå hen. De var sikre på simuleringerne, fordi de fangede mønstrene i prøver fra luften og sneen.

For at måle, hvordan støvet påvirkede sneen, Skiles beregnede forskellen i energiabsorption mellem sne mørklagt af støv, og den samme sne, hvis den var forblevet støvfri. Ligningen inkorporerer sneegenskaber såsom snekornstørrelse, sne tæthed, dybde og aerosolblanding. Den samlede påvirkning fra støv var at accelerere smeltningen med 25 procent.

De fandt ud af, at det meste af støvet blev aflejret omkring en time efter, at den faktiske storm passerede igennem, i de såkaldte "postfrontale" vinde. Kilder som Den Store Saltsø Deseret var de største støvudsender; støv fra de tørre søbeds hotspots tegnede sig for omkring 10 procent af aflejret støv. Imidlertid, computersimuleringerne tyder på, at meget af støvet blæste nord for undersøgelsesplottet. Uden sneobservationer i regionen, forskerne var ikke i stand til at verificere højere støvaflejringer, men de antager, at påvirkningen sandsynligvis var større i det nordlige Wasatch.

"I de fleste menneskers sind, støv er en naturlig aerosol. Men størrelsen og hyppigheden af ​​luftbåret støv påvirkes af menneskelig aktivitet, ændring af landskaber gør støv mere tilbøjelige til at blive opsamlet af vinden, " sagde Skiles. "Vi ved, at siden Vestens bosættelse, mængden af ​​støv i luften er steget. Og på samme tid, på grund af opstrøms vandudtag, Søniveauet er også faldende, udsætter endnu mere støv."

Støv er et globalt problem

I oktober, Skiles var medforfatter til et papir, der gennemgik litteratur om det voksende globale spørgsmål om "lysabsorberende partikler" på sne i tidsskriftet Nature. Det klimavidenskabelige samfund har anerkendt virkningen af ​​aerosoler, der er klart forbundet med menneskelig aktivitet, som sod, men har endnu ikke overvejet andre partikler, der gør sne mørkere og fremskynder smeltningen.

"Globalt er sne i tilbagegang, og det er ikke kun fra et opvarmende klima - det er mere kompliceret end som så - sne bliver også mørkere, " sagde Skiles. "Vi ved, at nogle steder påvirker aerosoler vandressourcerne, og det har denne langsigtede klimatiske indvirkning. Vi ved også, at deponeringsniveauerne sandsynligvis ikke vil falde i fremtiden. Selvom vi endnu ikke forstår den nøjagtige størrelse af påvirkningen, vi ved, at støv kræver mere opmærksomhed."

Skiles har studeret støv på sne i Colorado Rockies, men ønsker fortsat at se på andre bjergområder.

"Jeg er interesseret i at se i Wyoming, Montana og her i Utah, fordi vi har brug for det regionale perspektiv - vi ved, at støv har en dramatisk indvirkning på snesmeltningen i Colorado, men hvordan er virkningen andre steder? Hvis støv ikke er så vigtigt i disse regioner, Hvad styrer så skiftende snesmeltningsmønstre?" spurgte hun.