Исследователи используют уникальный чистый воздух для оценки влияния загрязнения
В марте 2014 года международная команда ученых под руководством Мэниша Шриваставы из Тихоокеанской северо-западной национальной лаборатории провела уникальный эксперимент. На исследовательском самолете они собирали пробы воздуха над нетронутыми лесами Амазонии и над загрязненным районом города Манаус. Анализ данных показал, что антропогенное загрязнение стимулирует образование климатически активных частиц — вторичных органических аэрозолей (SOA) — гораздо сильнее, чем считалось ранее. Результаты опубликованы в журнале Nature Communications.
Это открытие имеет глобальное значение, поскольку описывает ключевой процесс взаимодействия человеческой деятельности и природных систем. Загрязняющие вещества от транспорта и промышленности, взаимодействуя с естественными выбросами деревьев (такими как изопрен и терпены), резко усиливают формирование мельчайших частиц. Эти аэрозоли влияют на образование облаков, режим осадков, отражают или поглощают солнечный свет и участвуют в углеродном цикле, что в целом оказывает сильное воздействие на климат Земли.
Исследование проводилось в рамках кампании GOAmazon. Регион вокруг Манауса (город с населением более 2 миллионов человек, окруженный на сотни километров тропическим лесом) предоставил уникальную возможность сравнить доиндустриальную и современную атмосферу одновременно. Концентрация аэрозольных частиц в чистом воздухе над лесом составляла около 300 частиц на кубический сантиметр, а над городом — в 100 раз выше. «Амазония — одно из немногих мест на Земле, где мы можем изучать атмосферную химию как прошлого, так и настоящего одновременно», — отметил Шривастава.
Используя данные измерений и лабораторных экспериментов, ученые создали усовершенствованную компьютерную модель. Она показала, что оксиды азота (NOx) от человеческой деятельности ускоряют превращение природных газов в SOA в среднем на 60–200%, а в некоторых случаях — до 400%. Это существенно превышает предыдущие оценки в 20%, основанные на данных из более загрязненных регионов. «Наши результаты указывают, что атмосфера Земли во многих континентальных районах уже существенно изменена деятельностью человека, и это влияние гораздо шире и значительнее, чем предполагалось», — заключил Шривастава.