Ледяные керны показывают влияние загрязнения на атмосферу Арктики

Исследование под руководством Дартмутского колледжа на основе ледяных кернов из Аляски и Гренландии показало, что загрязнение воздуха от сжигания ископаемого топлива достигает отдаленной Арктики в количествах, достаточных для изменения её фундаментальной атмосферной химии. Результаты, опубликованные в Nature Geoscience, иллюстрируют далеко идущие последствия выбросов от ископаемого топлива и подтверждают важность правил чистого воздуха, которые, как обнаружила команда, могут обратить этот эффект вспять.

Исследователи обнаружили этот след загрязнения в неожиданном месте — они измерили снижение содержания в кернах метансульфоновой кислоты (MSA), побочного продукта жизнедеятельности морского фитопланктона, которое началось с ростом загрязнения воздуха. Ранее MSA использовалась учёными как индикатор снижения продуктивности фитопланктона. Однако команда выяснила, что MSA также резко падает в средах с высоким уровнем выбросов от сжигания ископаемого топлива, даже если численность фитопланктона стабильна. Их модели показали, что эти выбросы заставляют исходную молекулу, производимую фитопланктоном — диметилсульфид — превращаться в сульфат вместо MSA, что приводит к обманчивому падению уровня MSA.

Исследователи обнаружили резкое падение MSA, совпавшее с началом индустриализации. Когда Европа и Северная Америка начали массово сжигать ископаемое топливо в середине 1800-х годов, уровень MSA в гренландских ледяных кернах начал стремительно снижаться. Почти столетие спустя тот же биомаркер резко упал в кернах с Аляски, что совпало с периодом крупномасштабной индустриализации Восточной Азии. Керн с горы Денали (Аляска), содержащий тысячелетние климатические данные, показал, что уровень MSA оставался относительно стабильным на протяжении веков, но «обрушился» в 1962 году, когда уровень нитратов (загрязнителя от сжигания топлива) резко вырос.

«Наше исследование — наглядный пример того, как загрязнение воздуха может существенно изменить атмосферную химию за тысячи миль. Загрязнение, выброшенное в Азии или Европе, не осталось там», — говорит ведущий автор работы Джейкоб Чалиф. Полученные данные показывают, что загрязнение воздуха от сжигания ископаемого топлива рассеивается через Атлантический и Тихий океаны и подавляет образование MSA в Арктике.

Хорошая новость, по словам старшего автора Эрика Остерберга, заключается в том, что данные из Гренландии показывают, что местная атмосфера начала стабилизироваться, когда загрязнение воздуха в Европе и Америке стало более регулируемым. Уровень MSA восстановился в 1990-х годах по мере снижения уровня загрязнения азотом. «Эти данные показывают силу регулирования для сокращения загрязнения воздуха, что оно может иметь немедленный эффект, как только вы закроете кран», — отмечает Остерберг.