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Rußige Vogelfedern enthüllen ein Jahrhundert Geschichte der Kohleemissionen

Als die Industrialisierungsrevolution das 18. und 19. Jahrhundert durchzog, tauchte auch Ruß auf. Aus Fabriken, Autoendrohren und vielem mehr stammend, stammen diese winzigen Kohlenstoffteile aus der unvollständigen Verbrennung fossiler Brennstoffe, einschließlich Diesel und Kohle. Und obwohl sie klein sind, sind diese Partikel ein großes Problem für die Gesundheit von Mensch und Umwelt.

Es ist jedoch schwer zu sagen, wie viel im Laufe der Jahre in den Himmel geschossen ist. Durch ein besseres Verständnis der Geschichte von Ruß, einem starken Motor des Klimawandels, hoffen die Wissenschaftler jedoch, besser zu verstehen, wie sich unser Klima in Zukunft ändern könnte. Wie Matt McGrath von der BBC berichtete, wandten sich Wissenschaftler an einen unwahrscheinlichen Marker, um ihre Aufzeichnungen zu verfeinern: Vogelfedern.

Im Laufe der Jahre haben die Kuratoren festgestellt, dass einige Vogelexemplare merklich schmutziger waren als andere. Einige haben sogar schwarze Flecken hinterlassen, berichtet Ben Guarino von der Washington Post . Aber bis jetzt hat niemand gemerkt, wie nützlich dieser Ruß sein kann.

Zwei Doktoranden der University of Chicago entdeckten das Potenzial der schwarzen Flecken. Da Vögel jedes Jahr ihre Federn häuten, wäre die Rußmenge auf jedem Vogel eine Momentaufnahme des schwarzen Kohlenstoffs in der Atmosphäre für das Jahr, in dem er gesammelt wurde.

Das Duo - Shane DuBay, Evolutionsbiologe, und Carl Fuldner, Kunsthistoriker - durchsuchten die Museumssammlungen der Universität von Michigan in Ann Arbor, des Carnegie Museum of Natural History in Pittsburgh und des Field Museum in Chicago. Insgesamt fotografierte das Paar über 1.300 Exemplare, die über 135 Jahre gesammelt wurden und fünf Vogelarten umfassen, darunter Lerchen, Rotkopfspechte, Feldspatzen, Heuschreckenspatzen und Ost-Towhees.

„Wir haben diese Arten ausgewählt, weil sie alle im US-amerikanischen Herstellungsgürtel brüten, in Museumssammlungen häufig genug sind, um eine große Stichprobengröße bereitzustellen, und eine leichte, gleichmäßige Brust- und Bauchfärbung aufweisen, die die Signalstärke maximiert, wenn die Ablagerung von schwarzem Kohlenstoff verfolgt wird über Federn als Funktion des Reflexionsvermögens “, erzählt DuBay Jen Viegas von Seeker .

Die Forscher berechneten dann die von jedem Vogel reflektierte Lichtmenge und zeichneten diese über die Zeit auf, um ein relatives Maß für die Zunahme und Abnahme von Ruß in der Atmosphäre im letzten Jahrhundert zu erhalten. Sie veröffentlichten ihre Ergebnisse in The Proceedings der National Academy of Sciences.

Wie Guarino berichtet, spiegelte die Schmutzigkeit der Vögel das wider, was wir über den Anstieg und Abfall des Verbrauchs fossiler Brennstoffe im späten 19. und 20. Jahrhundert wissen. Die schmutzigsten Vögel kamen von 1880 bis 1929. Doch als die Weltwirtschaftskrise einsetzte, sank der Kohleverbrauch in den Vereinigten Staaten und die Färbung der Vögel wurde heller.

Der Ruß trat während des Zweiten Weltkriegs erneut auf, als die Vereinigten Staaten die Produktion für die Kriegsanstrengungen erhöhten. Doch in der letzten Hälfte des 20. Jahrhunderts, so berichtet Guarino, wurden die Vögel nach Verabschiedung neuer Gesetze zur Kontrolle der Luftverschmutzung (Air Pollution Control Act von 1955, Clean Air Act von 1963 und Clean Air Act-Erweiterung von 1970) nach und nach sauberer.

Das auffälligste Ergebnis ist, wie schmutzig die ältesten Vögel der Studie waren - weit mehr, als Modelle für das späte 19. Jahrhundert vorgeschlagen haben. "Das große Ergebnis und die Implikation unserer Studie ist, dass wir relative Konzentrationen von atmosphärischem Ruß gewinnen, die höher sind als mit anderen Methoden zuvor angenommen", sagt DuBay gegenüber McGrath. "Es hilft, die relative Rolle von Ruß im vergangenen Klima einzuschränken und darüber zu informieren, wie wir es verstehen, und indem wir verstehen, dass wir zukünftige Klimaszenarien genauer modellieren können."

DuBay merkt auch an, dass die Studie zeigt, dass die Vögel - und die Luft - im Laufe der Jahre weniger rußig werden. Dies bedeutet jedoch nicht, dass Probleme mit der Luftqualität gelöst werden. Viele mikroskopisch kleine Partikel, die in die Luft gelangen, verfärben weder Vögel noch Gebäude, können jedoch ähnliche Gesundheitsprobleme verursachen wie Ruß.

Trotzdem deuten die allmählich weiß werdenden Vögel darauf hin, dass es Lösungen für Probleme mit der Luftqualität gibt. "Diese Studie zeigt einen Wendepunkt, als wir uns von der Verbrennung schmutziger Kohle verabschiedeten, und heute befinden wir uns mit fossilen Brennstoffen in einem ähnlichen entscheidenden Moment", heißt es in der Pressemitteilung von DuBay. „Mitte des 20. Jahrhunderts haben wir in Infrastruktur und geregelte Kraftstoffquellen investiert. Hoffentlich können wir diese Lektion übernehmen und jetzt einen ähnlichen Übergang zu nachhaltigeren, erneuerbaren Energiequellen vollziehen, die effizienter sind und unserer Umwelt weniger schaden . "

Wie McGrath berichtet, möchten die Forscher die Studie fortsetzen und Vogelexemplare aus dem Vereinigten Königreich betrachten, das eine viel längere Geschichte der Industrialisierung und eine lange Tradition der naturkundlichen Sammlung aufweist.

Rußige Vogelfedern enthüllen ein Jahrhundert Geschichte der Kohleemissionen