Wind und Wirbelstürme sind auf Wälder zurückzuführen, nicht auf Temperaturen

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2023-12-16 16:01

Warum weht der Wind? Denn die Bäume wiegen sich! Viele Vorschulkinder halten sich an dieses geophysikalische Modell. Erwachsene lachen darüber und erklären Kindern elementare Wahrheiten. Aber es stellt sich heraus, dass diese Wahrheiten nicht so einfach sind. Und die "Vorschulversion" ist nicht so absurd. Die Geophysikerin Anastasia Makarieva schlug eine neue Theorie vor, die erklärt, warum der Wind weht, sich Wirbelstürme bilden und Flüsse fließen.

Grüner Staubsauger

Wir treffen uns als Spione - in einem Café. Wir vereinbaren Passwörter und Erkennungszeichen telefonisch:

- Ich werde einen riesigen Strauß in meinen Händen halten, - Nastya seufzt traurig, - du erkennst mich.

Am Tag zuvor wurden im Baltschug Kempinski Hotel in einer Atmosphäre von atemberaubendem Glamour zehn junge Mädchen mit den UNESCO-L'Oréal-Preisen als beste Nachwuchswissenschaftlerinnen Russlands ausgezeichnet. Anastasia Makarieva, Ph. D. in Physik und Mathematik, leitende Forscherin am St. Petersburger Institut für Kernphysik der Russischen Akademie der Wissenschaften, ist eine von ihnen.

- Haben Sie Haferflockenbrei? - Nastya foltert die Kellnerin.

Ein riesiger Strauß von L'Oréal wiederum quält sie: Nastya steht hilflos vor ihm, und er spürt es – klettert dreist ins Gesicht und sticht mit verspielten Ziernadeln. Das Bouquet offenbart völlig die völlig glanzlose Natur von Nastya. Ein schlichter blauer Pullover, Jeans und ein hilflos leichtgläubiger Blick: Über solche Menschen redet man nicht – sie sind schön. Dass Nastya gut aussieht, ist eher ein Zeichen für etwas anderes. Ihr Gesicht sieht aus wie das Gefäß, in dem laut Zabolotsky Feuer flackert.

Aber über das Feuer später. Und jetzt stehen Strauß und Haferbrei auf dem Programm. Neben Blumen beinhaltet die Auszeichnung 350 Tausend Rubel. Ich frage mich, ob das viel oder wenig für einen Forscher ist.

- Ich habe ein Grundgehalt von 12.500 Rubel. Dies ist im Allgemeinen normal, denn vor drei Jahren war er 8 Tausend. Ich bekomme etwas mehr von Zuschüssen. Insgesamt etwa 20 Tausend. Natürlich freue ich mich über diese 350 Tausend.

- Und wie sieht es jetzt in der Wissenschaft allgemein mit dem Wohlergehen aus?

- Ja, das Wohlbefinden lässt zu wünschen übrig, - Nastya schaut weg. Sie ist eindeutig verlegen. - Aber Sie können noch leben. Das heißt, Sie erreichen die Mittelschicht, wenn Sie, nun ja, nach Verträgen mit ausländischen Partnern suchen. Dieses Stipendiensystem hat die Wissenschaft gerade ruiniert, weißt du? Eine Person, die Geschäfte macht, weiß nicht, wie man Anträge auf Zuschüsse schreibt. Es ist auch notwendig, dort anzugeben, was Sie tun werden. Woher weiß ich, was am Ende passieren wird? Wir haben jetzt viel Arbeit geleistet, wir glauben, dass dies eine Entdeckung ist. Aber wir konnten nicht in den Antrag schreiben, dass wir eine Entdeckung machen werden. Die Wissenschaft ist gestorben. Auf der ganzen Welt, nicht nur hier. Leute, die wissen, wie man Stipendien schreibt, kommen dazu. Und wer nicht weiß wie, bekommt nichts. Diese Demütigung eines Spezialisten zerstört ihn einfach physiologisch - er wird grob gesagt mit Akne bedeckt und wird krank. Zuschüsse haben Wissenschaftsenthusiasten bereinigt.

Schließlich bringen sie den Brei. Aber Nastya ist ihr nicht mehr gewachsen. Sie müssen gegen den Strauß kämpfen und alles erzählen.

- Lassen Sie mich Ihnen erklären, was wir getan haben. Sie werden verstehen, die Erstklässler verstehen das.

Nastya beschäftigt sich mit Geophysik und hat einen sehr hohen Zitationsindex. Das bedeutet, dass fast die gesamte wissenschaftliche Weltgemeinschaft mit ihrer Beteiligung auf wissenschaftliche Artikel verweist. Ihre neueste Arbeit, die letztes Jahr in der Zeitschrift der European Geophysical Union veröffentlicht wurde, wurde zum meistkommentierten Artikel des Jahres. Darin wird auf mehreren Seiten nicht weniger erklärt - warum der Wind weht und die Flüsse fließen.

- Hier fließen die Flüsse, - Nastya versucht, lästige Straußnadeln unter das glänzende Deckblatt zu stecken. Hoffnungslos! Die Nadeln gehen in den Mund und in den Brei, aber Nastya schiebt sie weg und verbiegt ihre eigenen hartnäckig. - Flüsse fließen in die Ozeane - die Erde ist geneigt, sodass sie alle dort hinunterfließen. Frage: Woher kommt das Wasser? Zum Beispiel sind die Quellen des Jenissei Tausende von Kilometern vom Meer entfernt. Alle Süßwasservorräte an Land würden in vier Jahren ins Meer abfließen. Dies bedeutet, dass ständig feuchte Luft aus dem Meer strömt, dann Niederschlag auf das Land fällt, Wasser in die Flüsse fällt und somit seine Zirkulation stattfindet. Aber was ist der physikalische Mechanismus dieses Kreislaufs, der für das Leben an Land verantwortlich ist? In der Wüste passiert ja nichts dergleichen. Zum Beispiel die Sahara: Sie liegt an der Küste, aber der Wind weht in die entgegengesetzte Richtung - aus der Sahara. Es bringt keine Feuchtigkeit - im Gegenteil, alles, was in der Sahara so manches Saxophon verdunstet, wird ins bereits nasse Meer getragen. Also haben wir diesen Mechanismus beschrieben.

Nastyas Idee ist einfach zu Tränen. Natürlich nicht unsere, sondern Spezialisten, die sich seit mindestens drei Jahrhunderten mit diesem Thema beschäftigen und den Mechanismus der Bewegung von Luftströmen als Wärmekraftmaschine betrachteten. Schon in der Schule wird unterrichtet: Hier ist es warm, hier ist es kalt, die Luft dehnt sich aus, wird leichter, steigt auf, Kälte dringt von unten ein. Aber warum weht der Wind ständig vom warmen Ozean zu den kalten Quellen des Amazonas und aus der heißen Sahara trägt die Luft Luft in Richtung des kühlen Meeres? Schließlich soll alles anders herum sein. Das auf der Differenz "warm - kalt" aufgebaute Modell funktioniert nur im Äquator einwandfrei. Nastya schlug vor, nicht nur die Temperatur in das Koordinatensystem einzuführen, sondern auch Feuchtigkeitskondensation, die zu einem Druckabfall führt.

- Was ist schließlich Druck? - fragt sie rhetorisch und fischt nach Nadeln aus dem kühlenden Brei. - Gasmoleküle fliegen und schlagen um dich und mich. Und wenn Wasserdampf zu Tröpfchen kondensiert, verschwinden diese Moleküle, und was passiert? Das ist richtig - der Druck sinkt und Luft von der Seite beginnt angesaugt zu werden, wie bei einem Staubsauger. Das heißt, gerade diese Kondensation von Wasserdampf führt zu einem Druckabfall und dem Auftreten einer horizontalen Sogwirkung. Wo ist die Kondensation Ihrer Meinung nach am stärksten?

- Über das Meer? - Ich erinnere mich schmerzlich an den Schulkurs in Physischer Geographie. Und ich schlage mit meinem Finger in den Himmel.

- Nicht richtig. Die Kondensation ist höher, wo mehr Verdunstung stattfindet. Und es ist mehr dort, wo der Wald wächst. Wenn das Meer mit einem nassen Lumpen verglichen werden kann, dann besteht der Wald aus vielen nassen Lumpen. Der Wald hat eine riesige Fläche - viele Blätter. Und dort verdunstet mehr Feuchtigkeit. Der Wald zieht am Niederdruckseil.

Ich bin erstaunt zu entdecken, dass ich es wirklich verstehe. Wenn das Land mit Wald bedeckt ist, bietet es eine konstante Zone mit reduziertem Druck und wirkt als Pumpe, die dem Ozean atmosphärische Feuchtigkeit entzieht.

Dieses Gleichgewicht ist stabil. Bis die Wälder massiv abgeholzt wurden, existierten sie Hunderte von Millionen Jahren. Alle großen Flüsse der Welt sind das Ergebnis der Waldpumpe der Luftfeuchtigkeit. Die Verletzung der Unversehrtheit der Waldbedeckung führt jedoch zu einer Änderung der Windrichtung: Er weht nicht von Meer zu Land, sondern von Land zu Meer. Was zur endgültigen Wüstenbildung führt.

Genau das ist Nastya zufolge mit Australien passiert. Stellen Sie sich einen blühenden Kontinent vor, der vollständig mit Wald bedeckt ist und mit kontinentalen Süßwasserseen im Landesinneren übersät ist. Laut Paläontologen war dies Australien vor etwa hunderttausend Jahren. Und plötzlich wird das alles fast über Nacht zur Wüste. Wieso den? Paläontologen stellen nur eine Tatsache fest, ohne etwas zu erklären. Nastya versucht es zu erklären. Die ersten Siedler erscheinen in Australien. Sie leben in der Nähe des Ozeans und fällen hier Holz. Irgendwann ist der Küstenwaldgürtel komplett abgeholzt. Nach Nastyas Logik ist dies gleichbedeutend mit dem Abschneiden des Schlauchs an der Pumpe: Der Wind änderte sofort seine Richtung und begann in Richtung Meer zu wehen, wodurch der blühende Kontinent ausgetrocknet wurde. Die Wälder, die Australien über Millionen von Jahren bedeckten, sind über mehrere Jahrzehnte hinweg ausgetrocknet. Das alles geschah blitzschnell. Das gleiche Schicksal ereilte die Sahara, Südafrika, unser Zentralasien. Alles, was Sie tun müssen, ist den Schlauch abzuschneiden und das war's.

- Sie sehen, - Nastya schreit fast und zieht die Aufmerksamkeit der Leute an den Nachbartischen auf sich, - das Problem der Wälder sind keine Schmetterlingsvögel. Das ist das Problem von allem – wird es Leben geben oder nicht? Vaughn Luzhkov oder jemand dort sagt: "Jetzt werden wir die Flüsse drehen und Wasser verkaufen." Wenn wir den Wald abholzen, werden wir eine Wüste haben. Haben Sie den Film "Kin-dza-dza" gesehen? Hier wird es bei uns genauso sein. Und es wird nichts zu verkaufen geben.

Wie einer der Teilnehmer an der Diskussion über Nastyas Arbeit feststellte, ist die Idee einer "biotischen Pumpe", die die Richtung der Weltluftströmungen bestimmt, für die Meteorologie ungefähr dieselbe wie die Idee, dass sich die Erde um die Sonne dreht, und nicht umgekehrt, wurde zu seiner Zeit für die Astronomie. Der "Biotic Pump" bringt alles an seinen Platz und überdeckt die weißen Flecken.

- Jetzt kann ich jedem erklären, was ein Hurrikan ist, - sagt Nastya fröhlich. - Es ist nur eine umgekehrte Explosion. Stellen Sie sich vor: Sie haben Wasser auf einen glühenden Herd genommen und gegossen. Was wird? Das Wasser verdampfte - pshshsh … und so - der Druck stieg stark an, und eine Art Druckwelle ging los. Und wenn Kondensation auftritt, kehrt sich der Vorgang um: Der Druck fällt stark ab und die Luft strömt nicht an die Peripherie, sondern ins Zentrum. Hier kommt der Hurrikan! Denn Hurrikane und Tornados gehen zwangsläufig mit starken Niederschlägen einher. Das heißt, es findet ein starker Kondensationsprozess statt. Und der Spin entsteht als sekundäres Ergebnis der Erdrotation. Dies ist eine völlig neue Herangehensweise an Hurrikane! Sie werden immer noch als Wärmekreislauf betrachtet.

Hurrikane sind Hurrikane, aber Nastyas Haferbrei macht mir große Sorgen: Es wird kalt, und junge russische Wissenschaftler sollten gut essen.

- Nastya, bitte iss, du hast nicht gefrühstückt.

- EIN? Ja, ich habe nicht gefrühstückt, ok … Brei … ja, in der Tat “, schaut sie verwundert auf den Brei: Woher kommt der? - Ja, Gott segne sie, ich will nicht. Ich sage dir jetzt besser, warum sie uns nirgendwo veröffentlichen wollten.

In Russland hat sich keine der drei verfügbaren wissenschaftlichen Fachzeitschriften getraut, Nastyas Daten zu veröffentlichen. Sie sagten: Mit dir stimmt alles nicht, solche Leute sollten überhaupt nicht in die Nähe von seriösen Zeitschriften kommen. Die Idee einer „biotischen Pumpe“gerät in unversöhnlichen Konflikt mit der bestehenden meteorologischen Theorie.

- Treffen wir uns in 40 Jahren, um den Nobelpreis zu bekommen, muss man lange leben, - Nastya macht keine Witze, denkt sie nur.

Die Idee einer „biotischen Pumpe“ermöglicht in der Meteorologie fast Unglaubliches, etwa langfristige Wettervorhersagen. Wenn diese Theorie beispielsweise einige Jahre zuvor auftauchte, wäre es möglich, die Möglichkeit verheerender Hurrikane auf der Südhalbkugel zu berechnen.

Alle heute verfügbaren Modelle besagen, dass es im Atlantik vor der Küste Brasiliens keine Hurrikane geben kann. Sie waren nach Nastyas Theorie nicht gerade da, weil Brasilien mit Wald bedeckt ist, was für eine gleichmäßige Luftzirkulation sorgt. Aber jetzt werden brasilianische Wälder komplett abgeholzt. Dies macht Hurrikane sehr wahrscheinlich. "Katarina" im Jahr 2004 ist eine beredte Bestätigung dafür. Bis zum letzten Moment haben die Brasilianer nicht daran geglaubt, dass dies möglich ist: Wir haben keine Hurrikane - das ist alles! Die Folge waren sowohl Verluste als auch Zerstörungen. Und die Brasilianer müssen laut Nastya auf die nächsten Katastrophen warten - sie holzen weiter den Wald ab.

Das Ergebnis unseres Gesprächs ist bedauerlich. Der Strauß war ziemlich gepflückt, aber er wurde nicht besiegt, der Brei wurde nicht gegessen. 2:0 ist nicht für Nastya. Aber die Hurrikane scheinen aussortiert zu sein. Es bleibt herauszufinden, was für eine Person Nastya selbst ist, die es im Alter von 33 Jahren geschafft hat, in die Grundlagen unserer Weltvorstellungen einzudringen. Diese Frau selbst ähnelt einem Hurrikan.

- Siehst du, das alles kommt nicht sofort, - Nastya hat der Kellnerin bereits den ungegessenen Brei gegeben und den fruchtlosen Kampf mit dem Strauß aufgegeben, - als ich die Polytechnische Universität am Institut für Biophysik betrat, sah ich es nicht worauf ich mich bewerben soll. Sie kam an die Kanzel und sagte: "Lass mich etwas Gutes tun." Und sie sagen zu mir: Nun, Bakterien - gießen Sie mehr Wasser. Da musste ich einen Strohhalm blasen, aber ich habe in die falsche Richtung gepustet, diese Mischung geschluckt - ekelhaft, Horror! Aber die Hauptsache ist, dass ich nicht gesehen habe, wo das Ministerium war.

Auf der Suche nach Diensten trat Nastya heimlich von ihren Eltern in die philologische Fakultät, die mathematische Linguistik, ein. Dann wechselte sie in die skandinavische Philologie. Und sie wäre eine Übersetzerin und, wie sie sagt, eine "würdige Person" gewesen, wenn sie nicht Viktor Georgievich Gorshkov getroffen hätte, einen berühmten Physiker, der an der Polytech den Kurs "Human Ecology" lehrte.

- Alles, was ich dir hier erzähle, erzähle ich dir als Lehrling, verstehst du? - sagt Nastja. - Hier ist er - ein Wissenschaftler. Er war es, der das Konzept der biotischen Regulierung der Umwelt entwickelt hat, er hat mir gezeigt, was große Probleme sind und in welch schrecklicher Situation wir uns alle befinden. Was hat mich angezogen? Dass ich nicht an etwas Vergoldetes grenzt. Hier müssen wir für Gerechtigkeit kämpfen.

- Im Allgemeinen wird die akademische Wissenschaft mit einem solchen stillen Sesselstudium in Verbindung gebracht …

- Wie ruhig dort! - Nastya ist empört. - Das ist etwas Verrücktes! Es macht so süchtig! Vor diesem Weltbild, das Gorshkov mir eröffnet hat, ist alles sichtbar - moralische Qualitäten, Intelligenz, Talent. All dies wird auf dieser Waage abgewogen.

- Warum haben Sie sich überhaupt für die Wissenschaft entschieden?

- Wissen Sie, ich selbst habe vor kurzem angefangen zu denken: Warum? - sagt Nastya ernst. - Warum nicht Skandinavische Philologie, die ich mit Auszeichnung abschloss, aber trotzdem Geophysik? Und jetzt kann ich es wahrscheinlich erklären. Als ich zwölf war, habe ich mir irgendwie ganz klar formuliert, was ich will. Ich möchte das Leid der Welt tragen. Das sind genau die Worte. Was ist das Leid der Welt? Ist sie da? Damals hatte ich keine Ahnung. Aber aus irgendeinem Grund wusste ich genau, was ich tun wollte.

- Sag mir, bist du glücklich?

- Wenn wir die einfachen Grundwerte im Hinterkopf behalten - damit zum Beispiel die Lieben nicht krank werden - ja, ich freue mich. Aber sehen Sie, angesichts dessen, was jetzt auf dem Planeten passiert, habe ich dieses Leid der Welt jetzt so stark aufgetrieben, dass es zu einem Teil meines persönlichen Lebens geworden ist. Das heißt, zwischen meinen intimen weiblichen Erfahrungen zum Beispiel und meinen Sorgen um den Planeten gibt es keinen Unterschied in der Stärke der Empfindungen, verstehst du? Nun, man kann nicht glücklich sein, wenn Wälder so barbarisch zerstört werden! Wenn ich in den Nachrichten höre, wie ein Stellvertreter sagt: "Wir bauen jetzt ein neues Holzbearbeitungswerk", zucke ich zusammen, als wäre ich der siamesische Zwilling des Baumes, der als erster auf die Holzbearbeitungsmaschine fallen wird. Ein Wissenschaftler, dessen langwierige Vorhersagen ignoriert werden, dessen Warnungen von Handlungen in der Größenordnung der gesamten Menschheit und vor allem in seinem Heimatland mit Füßen getreten werden, ist zu solchen Qualen verdammt, verstehen Sie?

Aber wirklich - verstehe ich, wovon Nastya spricht? Es scheint, dass die Idee einer "biotischen Pumpe" viel einfacher ist als der Wunsch, das Leid der Welt zu tragen.

Olga Andreeva, russische Reporterin 11. März 2009, Nr. 9 (88)

Was sie über die Artikel von Anastasia Makareva. sagen

• Dies ist ein interessanter Artikel, der hoffentlich zu einer breiten Diskussion führen wird … Die Tatsache, dass Sie gezeigt haben, dass Sie mit einem Abfluss ungleich Null konstanten oder zunehmenden Niederschlag erzielen können, bedeutet, dass neben der Feuchtigkeitsrotation offensichtlich noch ein anderer Mechanismus am Werk ist (Recycling, dann Verdunstung und Kondensation von Feuchtigkeit). Wenn dies wirklich Ihre biotische Pumpe ist, dann haben Sie einen wichtigen Beitrag zum Verständnis des kontinentalen Feuchtigkeitshaushalts geleistet. Professor H. H. G. Savenije Chefredakteur, Diskussionen über Hydrologie und Erdsystemwissenschaften
• Überraschend ist, dass den Autoren eine so einfache Vorstellung, dass Wälder dort wachsen, wo sich günstige klimatische Bedingungen entwickelt haben, die ausreichend Bodenfeuchtigkeit und Energie für ihre Existenz liefern, nicht einfällt. Anonymer Gutachter der Zeitschrift "Water Resources"
• Der Artikel über biotische Pumpen stellt ein sehr faszinierendes Konzept vor, die terrestrische Vegetation aktiv in den Transport von Wasser vom Ozean zum Land einzubeziehen … Professor Van den Hurk, Königliches Meteorologisches Institut der Niederlande
• … Mein Fazit ist einfach: Veröffentlichen Sie das Werk nicht. Anonymer Gutachter der Zeitschrift "Physics of the Atmosphere and Ocean"