Підтверджено існування коронних розрядів на кінчиках листя під час гроз

Наукова спільнота нарешті отримала перше пряме польове підтвердження існування слабкого електричного явища, відомого як коронний розряд, що виникає безпосередньо на кінчиках листя в умовах інтенсивної грозової активності. Цей феномен, який протягом багатьох десятиліть залишався об'єктом лише теоретичних припущень та обмежених лабораторних спостережень, був офіційно задокументований у природному середовищі влітку 2024 року.

Дослідницька група під керівництвом метеоролога Патріка Макфарланда з Університету штату Пенсильванія зафіксувала цей процес, що стало фундаментальним кроком у вивченні взаємодії атмосферної електрики з біосферою планети. Основний етап моніторингу проходив у місті Пемброк, штат Північна Кароліна, а додаткові підтвердження фахівці отримали під час спостереження за штормами, що просувалися територією США від Флориди до Пенсильванії. Для роботи команда розробила спеціалізовану мобільну лабораторію, оснащену датчиками електричного поля та високочутливою камерою, що працює в ультрафіолетовому (УФ) спектрі. Камеру встановили на перископі, оскільки випромінювані розряди є занадто слабкими для того, щоб їх могло помітити людське око.

Фізичний механізм явища полягає в тому, що потужна атмосферна енергія створює сильний електричний заряд, який, у свою чергу, індукує протилежний заряд у земній поверхні. Цей заряд концентрується та піднімається до найвищих точок рослинності — до кінчиків листя. Ключову роль у дослідженні відіграла УФ-камера, налаштована на діапазон від 255 до 273 нанометрів. Детальний аналіз відеоматеріалів, отриманих під час активних гроз, продемонстрував скупчення ультрафіолетових спалахів, які відбувалися синхронно з коливаннями гілок дерев під дією вітру.

Статистичні дані, зібрані під час одного з 90-хвилинних періодів спостереження, вражають: команда зафіксувала 41 окремий коронний розряд на кінчиках листя. Деякі з цих електричних явищ тривали до трьох секунд, що свідчить про їхню стабільність під час шторму. Результати цієї масштабної роботи були опубліковані в науковому виданні Geophysical Research Letters на початку 2026 року, що дозволило остаточно розв'язати давню наукову загадку, яка раніше спиралася лише на непрямі свідчення про аномалії електричних полів у лісових масивах.

Патрік Макфарланд підкреслив історичну значущість цього відкриття, зазначивши, що тепер існування цих розрядів є доведеним фактом. Варто зауважити, що лабораторні експерименти, які проводилися ще з середини XX століття, вказували на руйнівний потенціал таких розрядів. Зокрема, вони можуть спричиняти мікроскопічні опіки на кінчиках листя, пошкоджуючи клітинні мембрани та хлоропласти, що в результаті негативно позначається на ефективності процесу фотосинтезу та загальному здоров'ї рослини.

З екологічної та хімічної точок зору, дослідники намагаються з'ясувати довгострокові наслідки такого регулярного електричного впливу на лісові екосистеми. Існує припущення, що постійні розряди можуть руйнувати кутикулу — захисний восковий шар листка. Крім того, попередні дослідження вчених з Університету штату Пенсильванія виявили, що коронні розряди сприяють утворенню гідроксильного (OH) та гідропероксильного (HO2) радикалів. Ці активні форми кисню здатні нейтралізувати певні парникові гази, проте вони також стимулюють утворення озону в нижніх шарах атмосфери. Враховуючи, що на планеті в зонах частих гроз росте близько двох трильйонів дерев, а в будь-який момент часу відбувається близько 1800 гроз, цей феномен має колосальне значення для розуміння глобальної атмосферної хімії.