Ртуть и истощение озона в Арктике связаны с динамикой морского льда

Новое исследование, опубликованное на этой неделе в журнале Nature под авторством докторов Криса Мура и Дэниела Обриста из Института исследования пустынь (DRI) в Неваде, впервые установило связь между динамикой арктического морского льда и изменением химического состава атмосферы в регионе. Это может привести к увеличению количества ртути, осаждаемой на самых северных и уязвимых экосистемах Земли.

Образование и закрытие разводий (крупных трещин во льду, обнажающих более теплую морскую воду) создает эффект "накачки". Он, в свою очередь, вызывает атмосферные события истощения, которые связаны с разрушением озона и, в конечном итоге, с осаждением атмосферной ртути на снег и лёд. Часть этой ртути может попадать в арктические экосистемы во время таяния снега.

"Атмосферное перемешивание, создаваемое при открытии более тонкого сезонного льда для образования разводий, настолько сильное, что оно фактически "вытягивает" ртуть из более высокого слоя атмосферы к поверхности", — пояснил Мур. Учёные давно знали, что сложные химические реакции с участием солнечного света осаждают ртуть из воздуха на поверхность, но эти процессы обычно прекращаются, когда ртуть у поверхности полностью удаляется. Вновь обнаруженное перемешивание, вызванное разводьями, принудительно доставляет дополнительную ртуть, чтобы возобновить и поддержать эти реакции.

Мур и его коллеги, включая исследователей из Лаборатории реактивного движения NASA в Пасадене, зафиксировали повышенные концентрации ртути у поверхности после открытия разводий у Барроу, Аляска, в 2012 году в рамках полевого проекта BROMEX. Они также использовали спутниковые снимки инструмента MODIS на борту Terra и модель переноса воздуха NOAA для анализа источников ртути. "Момент озарения наступил, когда мы объединили спутниковые данные, модель и наземные измерения", — отметил Обрист.

Авторы оценивают, что процесс "накачки" ртути происходит примерно на высоте 400 метров над поверхностью. Хотя первоначальные выводы подтверждают необходимость глобальных мер по снижению загрязнения ртутью, будущие исследования потребуются для оценки степени влияния изменений ледовой обстановки в Арктике на химию озона и осаждение ртути в этом чувствительном регионе.