Wind en orkanen zijn te wijten aan bossen, niet aan temperaturen

2024 Auteur: Seth Attwood | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2023-12-16 16:13

Waarom waait de wind? Omdat de bomen zwaaien! Veel kleuters houden zich aan dit geofysische model. Volwassenen lachen hierom en leggen kinderen elementaire waarheden uit. Maar het blijkt dat deze waarheden niet zo eenvoudig zijn. En de "voorschoolse" versie is niet zo absurd. Geofysicus Anastasia Makarieva stelde een nieuwe theorie voor die verklaart waarom de wind waait, orkanen ontstaan en rivieren stromen.

Groene stofzuiger

We ontmoeten elkaar als spionnen - in een café. Telefonisch komen we wachtwoorden en herkenningstekens overeen:

- Ik zal een enorm boeket in mijn handen hebben, - Nastya zucht droevig, - je herkent me.

De dag ervoor werden in het Baltschug Kempinski Hotel, in een sfeer van adembenemende glamour, tien jonge meisjes onderscheiden met de UNESCO-L'Oréal-prijzen als de beste jonge wetenschappers in Rusland. Anastasia Makarieva, doctor in de natuurkunde en wiskunde, senior onderzoeker aan het St. Petersburg Institute of Nuclear Physics van de Russische Academie van Wetenschappen is een van hen.

- Heb je havermoutpap? - Nastya martelt de serveerster.

Een enorm boeket van L'Oréal kwelt haar op haar beurt: Nastya staat hulpeloos voor hem, en hij voelt het - onbeschaamd klimt in het gezicht en prikt met speelse decoratieve naalden. Het boeket onthult volledig het totaal onglamoureuze karakter van Nastya. Een simpele blauwe trui, een spijkerbroek en een hulpeloos goedgelovige blik: ze praten niet over zulke mensen - ze zijn mooi. Het feit dat Nastya er goed uitziet, is eerder een teken van iets anders. Haar gezicht lijkt op dat vat waarin, volgens Zabolotsky, vuur flikkert.

Maar over de brand later. En nu op de agenda staan boeket en pap. Naast bloemen houdt de prijs in dat je 350 duizend roebel ontvangt. Ik vraag me af of dit veel of weinig is voor een onderzoeker?

- Ik heb een basissalaris van 12.500 roebel. Dit is over het algemeen normaal, want drie jaar geleden was hij 8 duizend. Ik krijg iets meer van subsidies. In totaal ongeveer 20 duizend. Natuurlijk ben ik blij deze 350 duizend te ontvangen.

- En hoe staat het nu in de wetenschap in het algemeen met betrekking tot welzijn?

- Ja, het welzijn laat te wensen over, - Nastya kijkt weg. Ze schaamt zich duidelijk. - Maar je kunt nog steeds leven. Dat wil zeggen, je bereikt de middenklasse als je spint, nou ja, contracten zoekt met buitenlandse partners. Dit subsidiesysteem heeft de wetenschap geruïneerd, weet je? Een persoon die zaken doet, hij weet niet hoe hij aanvragen voor subsidies moet schrijven. Ook is het nodig om daar aan te geven wat je gaat doen. Hoe weet ik wat er uiteindelijk gaat gebeuren? We hebben nu veel werk voltooid, we geloven dat dit een ontdekking is. Maar we konden niet in de applicatie schrijven dat we een ontdekking zouden doen. De wetenschap is gestorven. Over de hele wereld, niet alleen hier. Mensen die weten hoe ze subsidies moeten schrijven, komen eraan. En wie niet weet hoe, krijgt niets. Deze vernedering van een specialist vernietigt hem gewoon fysiologisch - hij wordt ruwweg bedekt met acne en wordt ziek. Subsidies hebben wetenschapsenthousiastelingen gezuiverd.

Als laatste brengen ze de pap. Maar Nastya is niet langer aan haar. Je moet tegen het boeket vechten en alles vertellen.

- Laat me je uitleggen wat we deden. U zult het begrijpen, de eersteklassers begrijpen dit.

Nastya houdt zich bezig met geofysica en heeft een zeer hoge citatie-index. Dit betekent dat bijna de hele wetenschappelijke wereldgemeenschap met haar deelname verwijst naar wetenschappelijke artikelen. Haar laatste werk, vorig jaar gepubliceerd in het tijdschrift van de European Geophysical Union, werd het meest becommentarieerde artikel van het jaar. Daarin wordt op verschillende pagina's niet minder uitgelegd - waarom de wind waait en de rivieren stromen.

- Hier stromen de rivieren, - Nastya probeert vervelende boeketnaalden onder het glanzende dekblad te schuiven. Hopeloos! De naalden gaan in de mond en in de pap, maar Nastya duwt ze weg en buigt haar eigen koppig. - Rivieren stromen de oceanen in - de aarde is gekanteld, dus ze stromen daar allemaal naar beneden. Vraag: waar komt het water vandaan? De bronnen van de Yenisei zijn bijvoorbeeld duizenden kilometers verwijderd van de oceaan. Alle zoetwatervoorraden op het land zouden in vier jaar in de oceaan terechtkomen. Dit betekent dat het noodzakelijk is dat er constant vochtige lucht uit de zee stroomt, dan zal er neerslag op het land vallen, zal er water in de rivieren vallen en dus zal de circulatie plaatsvinden. Maar wat is het fysieke mechanisme van deze cyclus, die verantwoordelijk is voor het leven op het land? Zoiets gebeurt immers niet in de woestijn. Bijvoorbeeld de Sahara: het ligt aan de kust, maar de wind waait in de tegenovergestelde richting - vanuit de Sahara. Het brengt geen vocht - integendeel, alles wat een saxaul in de Sahara verdampt, wordt afgevoerd naar de zee, die al nat is. We hebben dit mechanisme dus beschreven.

Nastya's idee is eenvoudig tot tranen toe. Niet de onze natuurlijk, maar specialisten die zich al minstens drie eeuwen met dit probleem bezighouden en het mechanisme van de beweging van luchtstromen als een warmtemotor beschouwden. Zelfs op school geven ze les: het is hier warm, het is hier koud, de lucht zet uit, wordt lichter, stijgt en koude lekt van onderen. Maar waarom waait de wind constant van de warme oceaan naar de koude bronnen van de Amazone, en voert de lucht vanuit de hete Sahara lucht naar de koele zee? Alles zou tenslotte andersom moeten zijn. Het model, gebouwd op het verschil "warm - koud", werkt alleen feilloos op de evenaar. Nastya stelde voor om niet alleen temperatuur in het coördinatensysteem te introduceren, maar ook vochtcondensatie, wat zorgt voor een drukval.

- Wat is tenslotte druk? - vraagt ze retorisch, vissend op naalden uit de verkoelende pap. - Gasmoleculen vliegen en slaan om jou en mij. En als waterdamp condenseert tot druppeltjes, verdwijnen deze moleculen, en wat gebeurt er? Dat klopt - de druk daalt en lucht van de zijkant begint te worden aangezogen, zoals in een stofzuiger. Dat wil zeggen, juist deze condensatie van waterdamp leidt tot een afname van de druk en het verschijnen van horizontale aanzuiging. Waar denk je dat de condensatie het meest is?

- Over de oceaan? - Ik herinner me pijnlijk de schoolcursus fysieke geografie. En ik raakte de lucht met mijn vinger.

- Niet zoals het hoort. De condensatie is groter waar er meer verdamping is. En het is meer waar het bos groeit. Als de oceaan kan worden vergeleken met één natte vod, dan is het bos vele natte vodden. Het bos heeft een enorm oppervlak - veel bladeren. En daar verdampt meer vocht. Het bos trekt aan het lagedrukkoord.

Ik ben verbaasd te ontdekken dat ik het echt begrijp. Als het land bedekt is met bos, zorgt het voor een constante zone van verminderde druk en werkt het als een pomp die atmosferisch vocht uit de oceaan trekt.

Deze balans is stabiel. Totdat de bossen massaal werden gekapt, bestond het honderden miljoenen jaren. Alle grote rivieren van de wereld zijn het resultaat van de werking van de bospomp van atmosferisch vocht. Maar de schending van de integriteit van de bosbedekking leidt tot een verandering in de richting van de wind: het begint niet van zee naar land te waaien, maar van land naar zee. Wat leidt tot definitieve woestijnvorming.

Dit is precies wat er volgens Nastya is gebeurd met Australië. Stel je een bloeiend continent voor dat volledig bedekt is met bos, bezaaid met continentale zoetwatermeren in het binnenland. Volgens paleontologen was Australië ongeveer honderdduizend jaar geleden zo. En plotseling wordt dit alles bijna van de ene op de andere dag een woestijn. Waarom? Paleontologen stellen alleen een feit vast, zonder iets uit te leggen. Nastya probeert het uit te leggen. De eerste kolonisten verschijnen in Australië. Ze leven in de buurt van de oceaan en hier hakken ze hout. Op een gegeven moment is de bosgordel aan de kust volledig gekapt. Volgens de logica van Nastya komt dit neer op het afsnijden van de slang bij de pomp: de wind veranderde onmiddellijk van richting en begon in de richting van de zee te blazen, waardoor het bloeiende continent opdroogde. De bossen die Australië miljoenen jaren bedekten, zijn in de loop van tientallen jaren opgedroogd. Het gebeurde allemaal razendsnel. Hetzelfde lot trof de Sahara, Zuid-Afrika, ons Centraal-Azië. Het enige wat u hoeft te doen is de slang doorknippen en dat is alles.

- Zie je, - Nastya schreeuwt bijna en trekt de aandacht van mensen aan de aangrenzende tafels, - het probleem van bossen zijn geen vlindervogels. Dit is het probleem van alles - zal er leven zijn of niet? Vaughn Loezjkov of iemand daar zegt: "Nu zullen we de rivieren keren en water verkopen." Als we het bos kappen, hebben we een woestijn. Heb je de film "Kin-dza-dza" gezien? Hier zal het bij ons net zo zijn. En er zal niets te verkopen zijn.

Zoals een van de deelnemers aan de discussie over het werk van Nastya opmerkte, is het idee van een "biotische pomp" die de richting van de luchtstromen in de wereld bepaalt ongeveer hetzelfde voor meteorologie als het idee dat de aarde om de zon draait, en niet vice versa, werd in zijn tijd voor astronomie. De "Biotic Pump" zet alles op zijn plaats en verdoezelt de witte vlekken.

- Nu kan ik iedereen uitleggen wat een orkaan is, - zegt Nastya opgewekt. - Het is gewoon een omgekeerde explosie. Stel je voor: je nam en goot water op een gloeiend hete kachel. Wat zal er gebeuren? Het water verdampte - pshshsh … en dat alles - de druk nam sterk toe en er ging een soort explosiegolf af. En wanneer condensatie optreedt, wordt het proces omgekeerd: de druk daalt sterk en de lucht snelt niet naar de periferie, maar naar het centrum. Daar komt de orkaan! Orkanen en tornado's gaan immers noodzakelijkerwijs gepaard met hevige neerslag. Dat wil zeggen, er is een krachtig condensatieproces gaande. En de spin treedt op als een secundair resultaat van de rotatie van de aarde. Dit is een compleet nieuwe benadering van orkanen! Ze worden nog steeds beschouwd als een warmtecyclus.

Orkanen zijn orkanen, maar ik maak me grote zorgen over de pap van Nastya: het wordt koud en jonge Russische wetenschappers moeten goed eten.

- Nastya, eet alsjeblieft, je hebt niet ontbeten.

- EEN? Ja, ik heb niet ontbeten, oké… pap… ja, inderdaad', kijkt ze verbaasd naar de pap: waar komt die vandaan? - Ja, God zegene haar, ik wil het niet. Ik kan je nu beter vertellen waarom ze ons nergens wilden publiceren.

In Rusland durfde geen van de drie beschikbare gespecialiseerde wetenschappelijke tijdschriften de gegevens van Nastya te publiceren. Ze zeiden: alles is mis met je, zulke mensen mogen helemaal niet in de buurt van serieuze tijdschriften komen. Het idee van een "biotische pomp" komt in onverenigbaar conflict met de bestaande meteorologische theorie.

- Laten we elkaar over 40 jaar ontmoeten. Om de Nobelprijs te krijgen, moet je lang leven, - Nastya maakt helemaal geen grapje, denkt ze alleen maar.

Het idee van een "biotische pomp" maakt het mogelijk om iets bijna ongelooflijks te doen in de meteorologie, zoals weersvoorspellingen op lange termijn. Als deze theorie bijvoorbeeld enkele jaren eerder zou verschijnen, zou het mogelijk zijn om de mogelijkheid van verwoestende orkanen op het zuidelijk halfrond te berekenen.

Alle modellen die vandaag beschikbaar zijn, stellen dat er geen orkanen kunnen zijn in de Atlantische Oceaan voor de kust van Brazilië. Volgens de theorie van Nastya waren ze er niet juist omdat Brazilië bedekt is met bos, wat zorgt voor een uniforme luchtcirculatie. Maar nu worden Braziliaanse bossen volledig gekapt. Dit maakt orkanen zeer waarschijnlijk. "Katarina" in 2004 is daar een sprekende bevestiging van. Tot het laatste moment geloofden de Brazilianen niet dat dit mogelijk was: we hebben geen orkanen - dat is alles! Het resultaat was zowel slachtoffers als vernietiging. En volgens Nastya moeten de Brazilianen wachten op de volgende rampen - ze blijven het bos kappen.

De uitkomst van ons gesprek is betreurenswaardig. Het boeket was zo goed als geplukt, maar het werd niet verslagen, de pap werd niet gegeten. 2: 0 is geen voorstander van Nastya. Maar de orkanen lijken te zijn opgelost. Het blijft om erachter te komen wat voor soort persoon Nastya zelf is, die op 33-jarige leeftijd erin slaagde de fundamenten van onze ideeën over de wereld binnen te dringen. Deze vrouw zelf lijkt op een orkaan.

- Zie je, dit alles komt niet meteen, - Nastya heeft de niet-opgegeten pap al aan de serveerster gegeven en de vruchteloze strijd met het boeket opgegeven, - toen ik de Polytechnische Universiteit binnenging, bij de afdeling Biofysica, zag ik het niet waar ik mezelf op moet toepassen. Ze kwam naar de preekstoel en zei: "Laat me iets goeds doen." En ze zeggen tegen mij: nou ja, bacteriën - giet meer water. Daar moest ik een rietje blazen, maar ik blies de verkeerde kant op, slikte dit mengsel door - walgelijk, horror! Maar het belangrijkste is dat ik niet zag waar de bediening was.

Op zoek naar service ging Nastya in het geheim van haar ouders naar de filologische faculteit, de wiskundige taalkunde. Daarna stapte ze over naar de Scandinavische filologie. En ze zou een vertaler zijn geweest en, zoals ze het uitdrukt, een "waardig persoon" als het niet was geweest voor haar ontmoeting met Viktor Georgievich Gorshkov, een beroemde natuurkundige die de cursus "Menselijke ecologie" doceerde aan de Polytech.

- Alles wat ik je hier vertel, vertel ik je als leerling, begrijp je? - zegt Nastya. - Hier is hij - een wetenschapper. Hij was het die het concept van biotische regulering van het milieu creëerde, hij liet me zien wat grootschalige problemen zijn en in wat voor een vreselijke situatie we ons allemaal bevinden. Wat trok mij aan? Dat ik niet naast iets verguld sta. Hier moeten we vechten voor gerechtigheid.

- Over het algemeen wordt academische wetenschap geassocieerd met zulke stille fauteuilstudies …

- Wat stil daar! - Nastya is verontwaardigd. - Dit is iets geks! Het is zo verslavend! Vóór dat beeld van de wereld dat Gorshkov voor mij opende, is alles zichtbaar ervoor - morele kwaliteiten, intelligentie, talent. Dit alles wordt gewogen op deze weegschaal.

- Waarom besloot je überhaupt de wetenschap in te gaan?

- Weet je, ik ben zelf onlangs begonnen te denken: waarom? - zegt Nastya serieus. - Waarom geen Scandinavische filologie, waar ik cum laude afstudeerde, maar nog steeds geofysica? En nu kan ik het waarschijnlijk uitleggen. Toen ik twaalf jaar oud was, heb ik op de een of andere manier heel duidelijk voor mezelf geformuleerd wat ik wil. Ik wil het verdriet van de wereld dragen. Dit zijn precies de woorden. Wat is het verdriet van de wereld? Is zij er? Ik had toen geen idee. Maar om de een of andere reden wist ik precies wat ik wilde doen.

- Vertel me, ben je gelukkig?

- Als we de eenvoudige basiswaarden in gedachten houden - zodat geliefden bijvoorbeeld niet ziek worden - ja, ik ben blij. Maar zie je, met het oog op wat er nu op de planeet gebeurt, heb ik dit verdriet van de wereld nu zo verscheurd dat het een deel van mijn persoonlijke leven is geworden. Dat wil zeggen, tussen mijn intieme vrouwelijke ervaringen, bijvoorbeeld, en mijn zorgen over de planeet, is er geen verschil in de kracht van gewaarwordingen, begrijp je? Welnu, men kan niet blij zijn als bossen op zo barbaarse wijze worden vernietigd! Als ik op het nieuws hoor hoe een afgevaardigde zegt: "We gaan nu een nieuwe houtbewerkingsfabriek bouwen", krimp ik ineen alsof ik de Siamese tweelingbroer van de boom ben die als eerste op de houtbewerkingsmachine zal vallen. Een wetenschapper wiens lankmoedige voorspellingen worden genegeerd, wiens waarschuwingen worden vertrapt door acties op de schaal van de hele mensheid, en vooral in zijn geboorteland, is gedoemd tot een dergelijke kwelling, begrijpt u?

Maar echt - begrijp ik waar Nastya het over heeft? Het lijkt erop dat het idee van een "biotische pomp" veel eenvoudiger is dan het verlangen om het verdriet van de wereld te dragen.

Olga Andreeva, Russische verslaggever 11 maart 2009, nr. 9 (88)

Wat ze zeggen over de artikelen van Anastasia Makareva

• Dit is een interessant artikel waarvan ik hoop dat het een brede discussie zal oproepen … Het feit dat je hebt aangetoond dat je constante of toenemende neerslag kunt krijgen met een afvloeiing die niet nul is, betekent dat er natuurlijk een ander mechanisme aan het werk is naast de rotatie van vocht (recycling, dan is er verdamping en condensatie van vocht). Als dit echt je biotische pomp is, dan heb je een belangrijke bijdrage geleverd aan het begrijpen van de continentale vochtbalans. Professor H. H. G. Savenije Hoofdredacteur, discussies over hydrologie en aardsysteemwetenschappen
• Het is verrassend dat een zo eenvoudig idee dat bossen groeien waar zich gunstige klimatologische omstandigheden hebben ontwikkeld, die voor voldoende bodemvocht en een hoeveelheid energie zorgen voor hun bestaan, niet bij de auteurs opkomt. Anonieme recensent van het tijdschrift "Water Resources"
• Het biotische pompartikel introduceert een zeer intrigerend concept van het actief betrekken van terrestrische vegetatie bij het transport van water van de oceaan naar het land … Professor Van den Hurk, Koninklijk Meteorologisch Instituut Nederland
• … Mijn conclusie is simpel: publiceer het werk niet. Anonieme recensent van het tijdschrift "Physics of the Atmosphere and Ocean"