W oszałamiającym pokazie naukowej wytrwałości zespół z Penn State w końcu potwierdził to, co badacze podejrzewali od czasów administracji Trumana: drzewa świecą elektrycznością podczas burz z piorunami. Grupa, składająca się z wybitnego profesora Williama Brune, doktoranta Patricka McFarlanda, asystenta profesora badań Jeny Jenkins i byłego profesora badań Davida Millera, wyruszyła w podróż w czerwcu 2024 roku zmodyfikowaną Toyotą Sienna z 2013 roku. Ich misja: uchwycić nieuchwytne zjawisko wyładowania koronowego w naturze.

Przez trzy tygodnie ścigali kapryśne letnie burze na Florydzie, wychodząc z pustymi rękami. Przełom nastąpił nie w Słonecznym Stanie, ale podczas strategicznego postoju na University of North Carolina w Pembroke. Tam skierowali swój własnoręcznie zbudowany Teleskopowy System Obserwacji Korony na drzewo ambrowca amerykańskiego oddalone o około 30 metrów podczas dwugodzinnej burzy. Zarejestrowali 859 zdarzeń koronowych na tym drzewie i kolejne 93 na pobliskiej sosnie długoigielnej, każde trwające od ułamka sekundy do kilku sekund.

Zjawisko występuje, gdy chmury burzowe rozwijają duże ładunki ujemne, przyciągając ładunki dodatnie z ziemi, które wędrują w górę drzew i koncentrują się na końcówkach liści. To tworzy pole elektryczne wystarczająco intensywne, by wytworzyć słabą poświatę zarówno w świetle widzialnym, jak i ultrafioletowym. To promieniowanie UV może rozbijać parę wodną, tworząc hydroksyl, kluczowy utleniacz atmosferyczny, który pomaga usuwać zanieczyszczenia, w tym metan, z powietrza.

To potwierdzenie w terenie opiera się na wcześniejszych pracach laboratoryjnych zespołu, gdzie aplikowali wysokonapięciowe, niskoprądowe impulsy do gałęzi i powiązali emisje UV z produkcją hydroksylu. Zauważyli też niewielkie uszkodzenia liści w punktach koronowych. System teleskopowy, teleskop Newtona podłączony do kamery wrażliwej na UV, jest specjalnie skalibrowany, by blokować słoneczne UV, zapewniając, że tylko korona, błyskawice lub ogień go uruchamiają.

„To tylko pokazuje, że wciąż jest miejsce na naukę odkryć” – powiedział McFarland, główny autor artykułu opublikowanego w Geophysical Research Letters. Opisał wizję jako „pasy migoczącej korony świecące, gdy burze przechodzą nad głową”, spektakl prawie niewidoczny gołym okiem, ale z potencjalnymi implikacjami dla jakości powietrza, procesów klimatycznych i zdrowia lasów.

Teraz, gdy udowodnili, że 70-letnia teoria jest prawidłowa, badacze przeszli do następnych logicznych pytań: Czy ten świecący proces szkodzi drzewom? Czy one jakoś na nim korzystają? Czy ewoluowały, by go tolerować, a nawet wykorzystywać? Aby się dowiedzieć, łączą siły z ekologami i biologami drzew. Badanie zostało sfinansowane przez amerykańską National Science Foundation.