Исследование обнаружило новое атмосферное соединение, связанное с изменением климата и здоровьем человека
Международная исследовательская группа под руководством Университета Колорадо в Боулдере и Хельсинкского университета обнаружила новое химическое соединение в атмосфере Земли, которое реагирует с диоксидом серы с образованием серной кислоты, оказывающей значительное влияние на климат и здоровье.
Новое соединение, тип карбонильного оксида, образуется в результате реакции озона с алкенами — семейством углеводородов как природного, так и антропогенного происхождения. Исследование описывает ранее неизвестный химический путь образования серной кислоты, которая может приводить к увеличению кислотных дождей и облакообразованию, а также негативно влиять на дыхательную систему человека.
"Серная кислота играет важнейшую роль в атмосфере Земли — от экологических последствий кислотных осадков до формирования новых аэрозольных частиц, оказывающих значительное климатическое и медицинское воздействие. Наши выводы демонстрируют новую наблюдаемую связь между биосферой и химией атмосферы", — сказал ведущий автор исследования Рой "Ли" Молдин III.
Обычно образование серной кислоты в атмосфере происходит через реакцию между гидроксильным радикалом OH и диоксидом серы, запускаемую солнечным светом. Однако учёные начали обнаруживать серную кислоту ночью в лесах Финляндии, где проводилась часть исследований, в отсутствие солнечного света. В лабораторных условиях команда, совместив озон, диоксид серы и алкены, зафиксировала образование больших количеств серной кислоты даже при удалении OH. Эксперимент с свежесломанными ветвями деревьев, выделяющими изопрен и альфа-пинен (типы алкенов), привёл к резкому скачку уровня серной кислоты.
Этот новый путь образования серной кислоты представляет интерес для исследователей изменения климата, поскольку большая часть диоксида серы производится при сгорании ископаемого топлива на электростанциях. "При ожидаемом в будущем глобальном росте выбросов диоксида серы, предшественника серной кислоты, этот новый путь повлияет на атмосферный цикл серы", — отметил Молдин.
Аэрозольные частицы серной кислоты играют главную роль в образовании облаков, которые могут оказывать охлаждающий эффект на атмосферу. Новый окислитель может помочь объяснить результаты недавних исследований, показавших небольшое похолодание на юго-востоке США за последнее столетие: частицы серной кислоты над лесами могут формировать больше облаков, охлаждая регион за счёт отражения солнечного света.
Исследование опубликовано в выпуске журнала Nature от 9 августа.