NASA memetakan badai debu dari luar angkasa dengan instrumen baru berteknologi tinggi ini

(CNN) Di Mediterania, itu disebut “SiroccoDan di Kepulauan Canary.La Calima“sambil lewat”harmtandi Afrika Barat, danpildi Sudan. Tapi berbagai nama ini menggambarkan hal yang sama: badai debu.

Badai pasir dan debu adalah fenomena global. Partikel debu halus ini dapat terbawa angin Ribuan mil jauhnyamempengaruhi kesehatan dan mata pencaharian.

Menurut PBBBadai debu telah meningkat secara dramatis dalam beberapa tahun terakhir karena perubahan iklim, degradasi lahan, dan kekeringan.

ilmuwan iklim Natalie Mahwald Dia berharap dengan belajar lebih banyak tentang badai debu, kita dapat merencanakan masa depan. Seorang profesor teknik di Universitas Cornell di AS, dia menghabiskan dua dekade terakhir melacak debu di seluruh dunia – dan sekarang dia bekerja dengan NASA pada instrumen baru yang disebut EMIT.

Spektrometer pencitraan satelit pertama di jenisnya membantu memetakan warna debu. Para ilmuwan dapat menggunakan data dalam model iklim mereka untuk melihat bagaimana berbagai mineral di planet ini panas atau dingin, jelas Mahwald. Setiap jenis debu memiliki ciri unik yang memantulkan cahaya: Misalnya, debu putih memantulkan radiasi matahari, atau panas, sedangkan debu merah dan debu gelap “menyerapnya”, katanya.

EMIT (Investigasi Sumber Debu Mineral Permukaan Bumi) “akan merevolusi apa yang bisa kita lakukan,” kata Mawald. “Kita bisa menggunakan (data) itu untuk lebih memahami dampak debu gurun.”

peta logam

Diluncurkan pada Juli 2022, EMIT terhubung ke Stasiun Luar Angkasa Internasional dan mengorbit Bumi 16 kali sehari, memetakan komposisi mineral permukaan planet dengan mengumpulkan data di SpektrumMereka adalah panjang gelombang cahaya yang berbeda yang dipancarkan oleh warna yang berbeda.

Informasi ini memungkinkan peneliti untuk menentukan komposisi mineral dan kimia material di permukaan. Memindai strip selebar 50 mil dalam hitungan detik, alat ini akan memberi para ilmuwan miliaran titik data untuk digunakan dalam prediksi model iklim — secara dramatis memperluas kumpulan data saat ini yang berasal dari hanya 5.000 lokasi pengambilan sampelKata Mawald.

Sebagian besar data yang ada berasal dari lahan pertanian, di mana informasi rinci tentang tanah sangat berharga untuk tujuan pertanian dan komersial. Kekayaan informasi yang diberikan EMI, yang mencakup data dari wilayah terkering di dunia, akan membantu para ilmuwan mempelajari lebih lanjut tentang debu dan dampaknya terhadap iklim—masalah yang menurut Mawald sebagian besar telah diabaikan sampai sekarang.

lingkaran setan

PBB memperkirakan bahwa 2.000 juta ton pasir dan debu dipancarkan ke atmosfer setiap tahunnya.

Badai pasir dan debu sangat penting bagi planet yang membawa Bumi tanah yang bergizi lintas negara dan benua dan membantu tanaman tumbuh subur – misalnya, debu dari Gurun Sahara Itu memakan pohon di hutan hujan AmazonDi mana tanah kekurangan nutrisi yang diperlukan.

“Ekosistem sebenarnya bergantung pada aerosol debu,” kata Diana Francis, ilmuwan iklim di Universitas Khalifa di Abu Dhabi.

Tetapi jika badai debu semakin sering dan intens, mereka dapat mempercepat pemanasan global: Sebuah laporan dari PBB menonjol Bagaimana perubahan pola badai dapat mengubah distribusi mineral Bumi dan mengurangi curah hujan, sedangkan aerosol dapat bertindak seperti gas rumah kaca di atmosfer dengan menyerap radiasi matahari.

Ini dapat menciptakan putaran umpan balik, karena perubahan iklim menyebabkan badai debu yang lebih intens Degradasi lahan dan kekeringanBadai debu memperburuk perubahan iklim. Ada bukti bahwa hal ini sudah terjadi, kata Francis, sambil menunjuk ke “Godzilla”, badai debu terbesar di dunia 20 tahunyang melintasi Samudra Atlantik pada Juni 2020, langit gelap dari Laut Karibia hingga negara bagian Texas di AS.

Badai debu dapat menyebabkan penyakit pernapasan, merusak ternak dan tanaman, serta mengganggu transportasi. Di kawasan Timur Tengah dan Afrika Utara, diperkirakan merugikan perekonomian $13 miliar setahun.

Francis mengatakan jumlah dan intensitas badai di gurun terus meningkat. Dalam beberapa penelitiannya sebelumnya, dia menemukan bahwa debu dari Sahara telah mencapai Kutub Utara, akibat perubahan sirkulasi atmosfer.

“Kami telah memperhatikan bahwa selama dua dekade terakhir, penggelapan es Arktik telah menjadi signifikan,” kata Francis, menunjuk ke lingkaran umpan balik lainnya. “Kita tahu bahwa saat gelap es akan memantulkan lebih sedikit sinar matahari, sehingga akan lebih cepat mencair.”

Lebih dari sekedar debu

EMIT telah mengirimkan 5.000 set data hingga saat ini – masing-masing berisi lebih dari 1,4 juta spektrum. Para ilmuwan di NASA menggunakan data tersebut untuk membantu memetakan komposisi debu dan tanah di seluruh dunia.

Tapi data EMIT juga digunakan untuk memetakan faktor lain yang mempengaruhi perubahan iklim: metana.

Meskipun merupakan sebagian kecil dari emisi gas rumah kaca, diperkirakan mengandung metana. 80 kali Kekuatan pemanasan yang lebih besar dari karbon dioksida selama 20 tahun pertama setelah memasuki atmosfer.

Metana menyerap cahaya inframerah dalam pola yang unik, menyediakan “sidik jari spektralkata Robert Green, penyelidik senior di Jet Propulsion Laboratory NASA dan penyelidik utama untuk misi EMIT.

Hingga saat ini, sistem EMIT telah memantau 50 incipenghasil emisi superDi seluruh dunia, sebagian besar berasal dari bahan bakar fosil, limbah, dan fasilitas pertanian, termasuk di Amerika Serikat, Iran, dan Turkmenistan.

Sementara karbon dioksida bertahan di atmosfer selama berabad-abad, metana menghilang setelah satu dekade, yang berarti demikian Mengurangi emisi metana adalah cara cepat untuk memperlambat perubahan iklim. NASA berharap informasi ini akan mendorong negara-negara untuk menghentikan emisi metana.

Sementara misi EMIT awalnya dijadwalkan hanya berlangsung selama 12 bulan, Green mengatakan sekarang ada rencana untuk memperpanjang proyek tersebut.

Mawald bersemangat tentang masa depan. “Proyek EMIT sedang menguji air dan benar-benar menunjukkan apa yang mungkin,” katanya. “Kami akan beralih dari 5.000 menjadi miliaran data, dan dengan resolusi yang jauh lebih tinggi. Itu akan sangat membantu kami.”