Kun teollistumisen vallankumous pyyhkäisi läpi 18. ja 19. vuosisatojen, niin tapahtui myös mustan hiilen synty. Tehtaiden, autojen pakoputkien ja muun vieressä sijaitsevat pienet hiilipalat tulevat fossiilisten polttoaineiden, mukaan lukien diesel ja hiili, epätäydellisestä palamisesta. Ja vaikka ne ovat pieniä, nämä hiukkaset ovat suuri ongelma sekä ihmisten että ympäristön terveydelle.
On kuitenkin vaikea sanoa, kuinka paljon taivaalle on kulunut vuosien varrella. Mutta ymmärtämällä paremmin mustan hiilen - ilmastonmuutoksen voimakkaan moottorin - historiaa, tutkijat toivovat ymmärtävänsä paremmin, miten ilmasto voi muuttua tulevaisuudessa. Joten kuten Matt McGrath BBC: n raportissa, tutkijat kääntyivät epätodennäköisen markkerin puoleen parantaakseen kirjaaan: lintujen höyheniä.
Vuosien varrella kuraattorit ovat huomanneet, että jotkut linnunäytteet olivat huomattavasti likaisempia kuin toiset. Jotkut jopa jättivät mustia tahroja käsitellessään, raportoi Ben Guarino The Washington Postille . Mutta toistaiseksi kukaan ei tajunnut, kuinka hyödyllinen noki voi olla.
Pari Chicagon yliopiston jatko-opiskelijaparia havaitsi mustien tahrojen potentiaalin. Koska linnut sulavat höyhenensä vuosittain, kunkin linnun noen määrä olisi tilannekuva ilmakehän mustasta hiilestä sinä vuonna, jona se kerättiin.
Duo - evoluutiobiologi Shane DuBay ja taidehistorioitsija Carl Fuldner - pesivat museomallistoja Michiganin yliopistossa Ann Arborissa, Carnegie-luonnonhistorian museossa Pittsburghissa ja Field-museossa Chicagossa. Pari kuvaa yli 1300 yli 135 vuoden aikana kerättyä yksilöä, jotka käsittävät viisi lintulajia, mukaan lukien sarvipäiset haukat, punapääiset tikat, peltovarpunen, heinäsirppu varpunen ja itäpyyhkeet.
”Valitsimme nuo lajit, koska ne kaikki kasvaa Yhdysvaltain valmistusvyöllä, ne ovat riittävän yleisiä museokokoelmissa suuren näytteen koon tarjoamiseksi, ja niissä on kevyt, tasainen rinta- ja vatsaväri, mikä maksimoi signaalin voimakkuuden seuraamalla mustan hiilen laskeumaa höyhenistä heijastuksen funktiona ”, DuBay kertoo Jen Viegasille Seekerissä .
Tutkijat laskivat sitten kustakin linnusta heijastuneen valon määrän ja kuvaavat sitä ajan myötä saadakseen suhteellisen mitan siitä, kuinka noki lisääntyi ja laski ilmakehässä viime vuosisadan aikana. He julkaisivat tuloksensa julkaisussa The Proceedings of the National Academy of Sciences.
Kuten Guarino raportoi, lintujen likaisuus heijasti sitä, mitä tiedämme fossiilisten polttoaineiden käytön lisääntymisestä ja laskusta 19. – 20. Vuosisadan lopulla. Likaisimmat linnut tulivat vuosina 1880–1929. Mutta kun suuri masennus iski, hiilen käyttö romahti Yhdysvalloissa ja lintujen väri vahvistui.
Noki potkaisi jälleen toisen maailmansodan aikana, kun Yhdysvallat lisäsi sotaponnistuksen valmistusta. 1900-luvun viimeisellä puoliskolla Guarino kuitenkin ilmoitti lintujen vähitellen puhtaammiksi, kun uudet pilaantumisen torjuntaa koskevat lait - ilmansaasteiden valvontalaki vuonna 1955, puhtaan ilman laki vuonna 1963 ja puhtaan ilman lain jatkaminen vuonna 1970 - hyväksyttiin.
Silmiinpistävin tulos on, kuinka likaiset tutkimuksen vanhimmat linnut olivat - paljon enemmän kuin mallit ovat ehdottaneet 1800-luvun lopulle. "Tutkimuksemme suuri havainto ja merkitys on, että saamme ilmakehän mustan hiilen suhteelliset pitoisuudet, jotka ovat korkeampia kuin aiemmin muilla menetelmillä arvioitiin", DuBay kertoo McGrathille. "Se auttaa hillitsemään ja tiedottamaan, kuinka ymmärrämme mustan hiilen suhteellisen roolin aikaisemmassa ilmastossa ja ymmärtämällä, että pystymme mallintamaan tarkemmin tulevia ilmasto-skenaarioita."
DuBay huomauttaa myös, että vaikka tutkimus osoittaa, että linnut - ja ilma - kasvavat vähemmän nokea vuosien varrella, se ei tarkoita, että ilmanlaatuongelmat olisivat ratkaistu. Monet ilmassa olevat mikroskooppiset hiukkaset eivät väristä lintuja tai rakennuksia, mutta voivat aiheuttaa samanlaisia terveysongelmia kuin noki.
Silti lintujen vähitellen valkaistavat linjat viittaavat siihen, että ilmanlaatuongelmiin on olemassa ratkaisuja. "Tämä tutkimus osoittaa kärjen, kun muutimme likaisen kivihiilen polttamisesta, ja tänään olemme samankaltaisessa käännöskohdassa fossiilisten polttoaineiden kanssa", DuBay sanoo lehdistötiedotteessa. ”Teimme investointeja 1900-luvun puolivälissä infrastruktuuriin ja säänneltyihin polttoaineiden lähteisiin - toivottavasti voimme ottaa oppitunnin ja siirtyä vastaavaan nyt kestävämpiin, uusiutuviin energialähteisiin, jotka ovat tehokkaampia ja ympäristölle vähemmän haitallisia. .”
Kuten McGrath raportoi, tutkijat haluaisivat jatkaa tutkimusta ja tarkastella Yhdistyneestä kuningaskunnasta peräisin olevia linnunäytteitä, joilla on paljon pidempi teollistumisen historia ja pitkät perinteet luonnonhistoriallisessa keräyksessä.
