Home » » Cantik atau Menyebalkan, Tergantung Sudut Pandang Kita

Cantik atau Menyebalkan, Tergantung Sudut Pandang Kita

Di sepanjang garis pantai yang basah, awan kecil membentang sampai ke cakrawala seperti payung pantai yang luas. Berjalan-jalan di sepanjang pasir atau percikan ombak, kamu mungkin bahkan tidak menyadarinya.

Paquita Zuidema melakukannya. Dia adalah ilmuwan atmosfer di University of Miami di Florida. Ia mencatat bahwa kebanyakan orang tidak menghargai awan rendah laut ini. "Mereka tidak terlalu menarik dari segi cuaca," akunya.

Mereka kecil. Mereka tidak menyebabkan badai besar. Mereka bahkan nyaris tidak menghasilkan hujan. Namun, arang awan rendah laut menggodanya jauh lebih banyak daripada yang lain.

Zuidema menjelaskan, sebagian karena ada begitu banyak dari mereka, awan ini sangat efektif untuk mencerminkan sinar matahari. Lapisan awan putih terang bisa merentang sejauh bermil-mil dengan menjaga sebagian energi matahari agar tidak mencapai permukaan bumi, awan tersebut membantu menjaga Bumi tetap tenang.

Ketika kebanyakan dari kita melihat awan, kita melihat bentuk binatang, kemungkinan hujan atau sedikit teduh. Ilmuwan, seperti Zuidema, melihat banyak, jauh lebih banyak. Bagi peneliti ini, awan merupakan bagian integral dari planet ini, mentransfer air, debu dan bahkan kehidupan di seluruh dunia.

Manusia melihat awan

Awan dan kabut bisa menjadi cantik atau menyebalkan, tergantung sudut pandang kita. Mereka juga dapat membuat subjek yang hebat untuk penelitian ilmiah. Ini adalah salah satu rangkaian karir sains, teknologi, teknik dan matematika yang dimungkinkan dengan dukungan dari Arconic Foundation.

Sebagai anak-anak, Zuidema ingin menjadi seorang naturalis (seorang ilmuwan yang melihat dunia alami secara luas). Dia sekarang berpikir bahwa itu adalah "semacam visi romantis." Ketika dia kuliah, dia memilih apa yang dia anggap sebagai jalur yang lebih praktis, belajar fisika bersama dengan kebijakan publik. Kombinasi itu membawanya ke ilmu atmosfer.

Tapi Zuidema tidak benar-benar memperhatikan awan rendah sampai lulus sekolah di University of Washington, di Seattle. Kota itu "memiliki banyak awan rendah," kata ilmuwan tersebut. Dia tiba-tiba menyadari betapa pentingnya refleksi panas mereka kembali ke angkasa bagi iklim bumi. Dia terus mempelajari awan rendah di Universitas Colorado di Boulder. Di sana dia mendapatkan gelar PhD-nya.

Langit Seattle bisa jadi rumah bagi banyak awan rendah, tapi ada tempat yang lebih baik untuk melihat embusan kecil ini. Pertemuan terbesar cenderung terjadi di lepas pantai tempat-tempat seperti Namibia, Afrika, dan Cile utara. Tempat-tempat ini adalah rumah bagi beberapa gurun yang paling kering di Bumi. Sekitar 430 sampai 600 meter (sekitar 1.400 sampai 2.000 kaki) di atas permukaan, udara lembab yang naik dari samudra mendingin dan mengembun menjadi awan. 

Tapi bukannya tumbuh lebih tinggi, awan terjebak oleh udara kering dan tenggelam yang menciptakan kondisi padang pasir. Hasilnya adalah lapisan, atau dek, awan rendah laut. Mereka bisa merentang sejauh bermil-mil. "Awan laut mencoba naik tapi sedang tersendat," jelas Zuidema. 

Meskipun sebagian besar awan ini terbentuk di atas lautan, mereka dapat ditemukan di mana udara lembab hangat ditekan oleh udara kering dan turun. Semakin banyak Zuidema belajar tentang awan kecil ini, semakin menarik dia menemukannya. "Saya sangat tertarik dengan segudang cara awan rendah ini merespons lingkungan mereka," katanya. 

Karena ada begitu banyak awan rendah, dan karena mereka membantu menjaga Bumi tetap dingin dengan merefleksikan panas, apapun yang mempengaruhinya juga dapat mempengaruhi iklim secara keseluruhan. "Ini memberi umpan balik ke seluruh keseimbangan energi planet ini," jelasnya, dikutip dari sciencenews.org.

Akhir-akhir ini Zuidema telah mengeksplorasi bagaimana asap yang melayang di atas geladak awan laut bisa mengubah cara awan ini menyerap atau memantulkan sinar matahari. Asap seperti itu (dari pepohonan dan pepohonan yang terbakar) bisa melayang ribuan kilometer. 

Jika asap itu mempengaruhi awan, mungkin juga mempengaruhi iklim. Tahun lalu, dia menghabiskan satu bulan di Ascension Island jarak jauh di Samudera Atlantik Selatan untuk membuat instrumen untuk melacak interaksi antara awan rendah di sana dan asap dari Afrika bagian selatan.

Zuidema menghargai variasi dalam pekerjaannya. Selain sesekali perjalanan ke pulau-pulau yang jauh, dia juga mengajar dan berkolaborasi dengan ilmuwan lain untuk lebih memahami sistem iklim bumi. Sepanjang jalan, dia membantu mengangkat satu jenis awan rendah ke dalam sorotan.

Menangkap dan melepaskan awan

Kota kuno Afrika Barat Sidi Ifni berada di pantai Maroko. Di sini, di tepi Gurun Sahara yang kering, sepertinya tidak ada cukup air untuk berkeliling. Bagi banyak wanita dan anak perempuan di sini, membawa air dari sumur jauh telah menjadi tugas sehari-hari. Karena musim kering telah memburuk, banyak penduduk desa telah pergi begitu saja. Saat ini, masyarakat dan tradisi ada yang runtuh.

Namun, setengah tahun, air mengelilingi Sidi Ifni. Sidi Ifni tidak sendiri. Penduduk pesisir yang haus di Peru, Cile dan Namibia juga menderita, bahkan karena mereka juga sering diliputi kabut basah.

Tapi bayangkan menangkap air itu, cara jaring laba-laba merata di kabut. Sebenarnya, orang sudah tahu bagaimana melakukan hal itu. Beberapa telah menyiapkan jaring tinggi di atas desa kering di lokasi yang membentang dari Maroko sampai Peru. Kabut mengembun ke jala, lalu masuk ke dalam tangki. Di Sidi Ifni, jaring kabut sekarang menyala sekitar 6.300 liter (1.700 galon) air per hari. Itu cukup untuk 400 orang. Ini juga berarti kota ini memiliki masa depan lagi.

Meski begitu, tangkapan kabut jauh dari sempurna. Jaring butuh angin untuk mendorong kabut ke dalamnya. Jadi jala harus vertikal. Dan itu berarti mereka bisa tertiup angin. Ditambah lagi, mereka bekerja hanya saat kabutnya sangat padat.

Ribuan mil dari Maroko, Catarina Esteves sedang berupaya memperbaiki metode penambangan air dari kabut ini. Esteves adalah ilmuwan material di Eindhoven University of Technology di Belanda. Dia telah menemukan kain berteknologi tinggi yang dia harap akan membantu memeras lebih banyak air dari langit.

Esteves tumbuh di pantai Portugal. Di sana, dia memiliki banyak akses terhadap air. Memang, dia biasa bersantai di pantai. Di perguruan tinggi, dia mulai belajar kimia. Dengan waktu, meskipun, dia mengubah fokusnya ke ilmu material, yang menggabungkan teknik dengan kimia. Setelah mendapatkan gelar PhD, dia bergabung dengan fakultas di Eindhoven.

Peneliti ini senang bisa menerapkan teknik material untuk memecahkan masalah dunia nyata. Dia sangat tertarik pada Nanomaterials: zat sangat kecil. "Salah satu bidang minat saya disebut 'lapisan cerdas'," katanya. 

Dia menciptakan ini dengan Nanomaterials. Lapisan, seperti cat, ada dimana-mana, jelasnya. Tapi pelapis nano-nya jauh lebih jauh. "Kami menyebutnya 'pintar' karena merespon kebutuhan yang berbeda,” tuturnya.

Misalnya, salah seorang siswanya, beberapa tahun yang lalu, ingin membuat kain cerdas berlapis nano. Tujuannya adalah agar beralih dari menarik air untuk mengusirnya. Bayangkan bagaimana pakaian atletik yang keringatnya akan kering seketika.

Jadi timnya bereksperimen, melapisi katun dengan Nanomaterials. Akhirnya, tim menghasilkan kain dengan sifat penahan kelembaban yang luar biasa. "Kami merasa memiliki kemampuan ekstrim untuk menarik air, bahkan dari udara," kata Esteves. 

Lebih baik lagi, kapas berlapis nano akan melepaskan air secara otomatis. Dari 18 sampai 30 derajat Celsius [64 sampai 86 derajat Fahrenheit], airnya membasahi air. Setelah suhu menjadi sedikit lebih hangat dari itu, kain itu beralih dan melepaskan semua air.

Ketika Esteves mendengar gagasan kabut, "Tiba-tiba, sebuah bola lampu meledak." Ilmuwan berpikir: "Bagaimana jika kita bisa menggunakan kain ini untuk menarik air dari kabut?" Sifat kain baru yang tidak biasa itu disatukan dengan sempurna. Pertambangan kabut Kain ini bisa menyemburkan air saat udara dingin dan berkabut, lalu melepaskannya saat kabut itu memberi jalan ke langit yang panas dan cerah.

Esteves mengatakan, saat ini, kain pintar timnya masih dalam tahap percobaan. Itu berarti tidak cukup siap untuk proyek dunia nyata. Tapi suatu hari nanti, dia berharap, ini akan menjadi sekejap tangkapan kabut. "Itu benar-benar bisa membuat hidup orang lebih baik," katanya.

Naik tinggi

Awan favorit Dale Griffin tidak putih dan bengkak, seperti Zuidema's. Mereka bahkan tidak terbuat dari uap air, seperti juga kabut Esteves. Sebaliknya, awan go-to-nya adalah debu kayu Afrika yang tebal.

Griffin tidak selalu belajar awan. Dengan gelar master di bidang kesehatan masyarakat dan PhD dalam bidang mikrobiologi (studi tentang kuman) dia memulai karirnya menelusuri bakteri yang dapat ditularkan melalui air yang dapat membuat orang sakit. Pekerjaannya meliputi pembilasan bahan kimia berwarna ke toilet untuk menentukan di mana air yang sekarang berwarna.

Kemudian Griffin belajar tentang tempat lain yang bisa disembunyikan oleh mikroba: tinggi di langit. Angin yang intens secara teratur mengibarkan debu dari padang pasir di Afrika Utara. Setiap tahun, setidaknya 1,5 miliar ton debu merah ini berlayar dari satu sisi Samudra Atlantik ke sisi lain. Awan debu membantu membangun Kepulauan Karibia, seperti Bahama dan Kepulauan Virgin. Mereka memelihara hutan Amazon yang rimbun. Beberapa debu itu bahkan bermigrasi ke Amerika Serikat. Jika kita menggigit tomat dari Florida, kemungkinan itu ditanam di tanah yang dimulai seperti debu Afrika.

Namun sampai sekitar 15 tahun yang lalu, para ilmuwan menduga bahwa bakteri atau jamur yang dijemput bersamaan dengan debu akan mati dalam perjalanan melintasi samudra. "Kebanyakan orang berpikir bahwa paparan sinar ultraviolet (dari sinar matahari) akan membunuh apapun," jelas Griffin.

Kemudian pada suatu hari Griffin melihat citra satelit dari awan debu besar yang melanda Afrika Utara. Dia mulai mempertanyakan apakah para ilmuwan itu benar. "Awan debu itu seukuran Spanyol. Saya pikir, kita harus bisa menemukan sesuatu dalam hal itu," katanya.  

Saat itu, yang sekarang diingatnya, adalah "perubahan permainan. Penasaran, Griffin bergabung dengan A.I. Geological Survey (USGS) di St. Petersburg, Fla. Badan ini telah mencari seseorang untuk mempelajari kuman udara. Bahkan ada nama untuk apa yang sekarang menjadi bidang penelitiannya: aeromikrobiologi.

Untuk menentukan apa yang mungkin hidup di awan pasir itu, Griffin dan rekan-rekannya mengumpulkan sampel udara dari puncak bukit Karibia pada hari-hari ketika debu Afrika mengubah langit berwarna oranye. Mereka menempatkan sampel di piring petri. Lalu mereka menunggu dan melihat apa yang tumbuh. 

Cawan petri adalah sajian dangkal yang digunakan untuk memelihara bakteri dan mikroba lainnya. Di salah satu dari mereka, satu sel bisa berkembang menjadi satu koloni utuh. Dan memiliki koloni memudahkan ilmuwan seperti Griffin untuk mengidentifikasi dan mempelajari penduduk seluler di bawah mikroskop.

Griffin telah menemukan bahwa kebanyakan mikroba langit-langit mati saat mereka berlayar melintasi langit Atlantik. Masih banyak juga yang selamat. "Bila kita berbicara tentang jumlah ini banyak, tidak masalah jika kita membunuh 95 persen," katanya. 

Langit-langit yang bertahan cenderung adalah yang bepergian di dekat dasar awan debu. Di sana mereka akan diputar dari sebagian besar sinar matahari yang berbahaya.

Sel dengan pigmen alami, bukannya transparan, juga memiliki kesempatan lebih baik untuk membuatnya. Pigmen itu berfungsi seperti tabir surya, melindungi sel-sel terbang tinggi dari sinar pembunuh.

Perjalanan memakan waktu tiga sampai lima hari. Sejauh ini, sekitar seperlima dari korban selamat yang diketahui Griffin dan yang lainnya telah mengidentifikasi hembusan angin dapat menyebabkan penyakit. Satu jenis menginfeksi karang laut. Pohon sycamore lainnya bisa menebal. Para ilmuwan bahkan telah menemukan pestisida, sejumlah kecil logam dan belalang hidup yang mengendarai langit di atas awan debu Afrika.

Griffin menyukai karyanya dan menghargai kebebasan yang dimilikinya bersama USGS. "Mereka mendorong inovasi dan gagasan berbeda yang membantu kita memahami bagaimana keseluruhan fungsi planet ini," katanya. 

Kebebasan itu memberi dia kesempatan untuk membayangkan dan mengeksplorasi hubungan tak terduga antara mikroba, penyakit dan debu jarak jauh. Lagi pula, kebanyakan orang hanya memikirkan hujan saat mereka melihat awan. Pandangan Griffin berbeda. "Saya melihat awan, dan saya pikir 'hidup!" katanya.(kakikukram.com)

Images:
sciencenews.org

0 komentar:

Post a Comment