Da Industrialiseringsrevolusjonen feide gjennom 1700- og 1800-tallet, gjorde det også fremveksten av svart karbon. Disse små biter av karbon kommer fra fabrikker, bilhåndrør med mer, og kommer fra ufullstendig forbrenning av fossilt brensel, inkludert diesel og kull. Og selv om de er små, er disse partiklene et stort problem for både mennesker og miljø.
Det er imidlertid vanskelig å si hvor mye som har spydd inn i himmelen gjennom årene. Men ved å bedre forstå historien til svart karbon - en kraftig driver av klimaendringer - håper forskere å bedre forstå hvordan klimaet vårt kunne endres i fremtiden. Så som Matt McGrath på BBC melder, vendte forskere til en usannsynlig markør for å avgrense postene sine: fuglefjær.
Gjennom årene har kuratorer lagt merke til at noen fugleprøver var merkbart mer skitne enn andre. Noen forlot til og med svart flekker når de ble håndtert, melder Ben Guarino ved The Washington Post . Men inntil nå var det ingen som skjønte hvor nyttig denne sotet kunne være.
Et par doktorgradsstudenter fra University of Chicago så potensialet til de svarte flekkene. Fordi fugler smelter fjærene hvert år, ville mengden sot på hver fugl være et øyeblikksbilde av svart karbon i atmosfæren for året det ble samlet.
Duoen - Shane DuBay, evolusjonsbiolog og Carl Fuldner, en kunsthistoriker - skurde museumssamlinger ved University of Michigan i Ann Arbor, Carnegie Museum of Natural History i Pittsburgh og Field Museum i Chicago. Totalt fotograferte paret over 1.300 eksemplarer samlet i løpet av 135 år som spenner over fem fuglearter, inkludert hornelker, rødhakkespett, åkerspurv, gresshoppespurv og østlige slepe.
"Vi valgte disse artene fordi de alle avler i US Manufacturing Belt, de er vanlige nok i museumssamlinger til å gi en stor prøvestørrelse, og de har lys, jevn bryst- og magefarge, noe som maksimerer signalstyrken når du sporer svart karbonavsetning på fjær som en funksjon av refleksjon, forteller DuBay til Jen Viegas på Seeker .
Forskerne beregnet deretter mengden lys som ble reflektert av hver fugl og plottet den over tid for å få et relativt mål på hvordan sot økte og reduserte i atmosfæren i løpet av det siste århundret. De publiserte resultatene i The Proceedings of the National Academy of Sciences.
Som Guarino rapporterer, speilet fuglenes skittethet det vi vet om økningen og fallet av bruk av fossilt brensel gjennom slutten av 1800- og 1900-tallet. De skitneste fuglene kom fra 1880 til 1929. Men da den store depresjonen slo til, falt kulbruken i USA og fuglenes farging ble lettere.
Soten startet opp igjen under andre verdenskrig da USA økte produksjonen for krigsinnsatsen. Men i løpet av siste halvdel av 1900-tallet rapporterer Guarino, etter hvert som nye lover om forurensingskontroll ble vedtatt - lov om luftforurensningskontroll fra 1955, lov om ren luft fra 1963 og utvidelse av ren luftloven fra 1970 - fuglene ble gradvis renere.
Det mest slående resultatet er hvor skitne de eldste fuglene i studien var — langt mer enn modeller har foreslått på slutten av 1800-tallet. "Det store funnet og implikasjonen av studien vår er at vi gjenvinner relative konsentrasjoner av svart karbon i atmosfæren som er høyere enn tidligere estimert fra andre metoder, " forteller DuBay til McGrath. "Det hjelper med å begrense og informere hvordan vi forstår den relative rollen til svart karbon i tidligere klima og ved å forstå at vi mer nøyaktig kan modellere fremtidige klimascenarier."
DuBay bemerker også at selv om studien viser at fuglene - og luften - vokser mindre sotet med årene, betyr det ikke at luftkvalitetsproblemene er løst. Mange mikroskopiske partikler som gjør det i luften misfarger ikke fugler eller bygninger, men kan forårsake lignende helseproblemer som sot.
Likevel antyder de gradvis blekende fuglene at det finnes løsninger på luftkvalitetsproblemer. "Denne studien viser et tippepunkt da vi flyttet bort fra å brenne skittent kull, og i dag er vi i et lignende sentralt øyeblikk med fossilt brensel, " sier DuBay i pressemeldingen. "Midt på 1900-tallet investerte vi i infrastruktur og regulerte drivstoffkilder - forhåpentligvis kan vi ta den leksjonen og gjøre en lignende overgang nå til mer bærekraftige, fornybare energikilder som er mer effektive og mindre skadelige for miljøet vårt .”
Som McGrath rapporterer, ønsker forskerne å fortsette studien og se på fugleprøver fra Storbritannia, som har en mye lengre historie om industrialisering og en lang tradisjon for naturhistorisk samling.
