Серные сигналы в антарктическом снеге раскрывают ключи к пониманию климата — прошлого и будущего

Исследователи из Калифорнийского университета в Сан-Диего и Франции обнаружили, что извержения крупных вулканов, погодный феномен Эль-Ниньо и экстремальные сезоны пожаров оставили отчетливые химические следы в слоях снега, извлеченных вблизи Южного полюса. Эти серные сигналы показали важность недооцененной атмосферной химии для климатических моделей. Результаты опубликованы в Proceedings of the National Academy of Sciences.

Анализ изотопного состава серы в снежном керне за 1984–2001 годы выявил аномалии, связанные с тремя ключевыми событиями. Извержения вулканов Пинатубо и Серро-Хадсон в 1991 году внесли в стратосферу большое количество сульфатов. Аномальное соотношение изотопов серы в этих слоях, как и в годы Эль-Ниньо, указывает на фотохимические реакции под воздействием коротковолнового УФ-излучения в стратосфере, выше озонового слоя. Самый крупный сигнал был обнаружен в снеге, выпавшем после супер-Эль-Ниньо 1997–1998 годов, и совпал с аномальной вспышкой калия — маркера лесных пожаров.

«Мы наблюдали огромные сигналы, связанные с изменениями из-за Эль-Ниньо, такими как экстремальная засуха и последующие пожары, что стало для меня неожиданностью, — отметила ведущий автор исследования Робина Шахин. — Обнаруженная нами картина совпадает с сигналами, ранее наблюдавшимися в докембрийских породах». Учёные полагают, что ключевую роль в формировании этой аномалии сыграл карбонилсульфид — стабильная молекула, которая выделяется при горении биомассы и ископаемого топлива и диссоциирует в стратосфере под УФ-излучением.

Этот процесс, ранее мало учитывавшийся в климатических моделях, важен как для прогнозирования будущего климата, так и для интерпретации древней истории Земли. Серные аномалии в атмосфере влияют на климат, рассеивая солнечную радиацию, а сходство современных сигналов с аномалиями в породах старше 2,4 млрд лет открывает новые пути для понимания химии атмосферы ранней Земли.