Исследование нетронутого финского болота проливает свет на доиндустриальную атмосферу

Международная группа исследователей получила важные данные о процессах образования аэрозолей в доиндустриальную эпоху, изучив нетронутое финское болото. Исследование было направлено на понимание формирования атмосферных частиц в среде с минимальным влиянием человека, что позволяет лучше понять исторические климатические условия.

Исследование показало, что болото Сийканева в южной Финляндии ночью выделяет высокоокисленные органические молекулы, что приводит к образованию аэрозольных частиц, очень похожих на те, что были в доиндустриальной атмосфере. 9000-летнее минеротрофное болото выделяет большое количество терпенов, в основном изопрена и альфа-пинена. Ученые наблюдали образование новых атмосферных частиц, инициированное исключительно природными парами — механизм, который мог быть характерен для доиндустриальной атмосферы. Ранее этот же процесс удавалось подтвердить на молекулярном уровне только в лабораторных условиях.

«Наши результаты, по сути, являются первым подтверждением того, что чисто биогенное образование новых частиц возможно в естественных условиях», — говорит постдокторант Вэй Хуан из Института исследований атмосферы и земных систем (INAR) Хельсинкского университета. Результаты были опубликованы 3 апреля в журнале Science Advances.

Полученные данные подчеркивают важность нетронутых сред, таких как современные финские болота, для изучения доиндустриальных процессов образования аэрозолей. «Эти среды с минимальным загрязнением соединениями серы или оксидами азота служат естественными лабораториями. Наше исследование, возможно, является лучшим на сегодня примером процессов производства аэрозолей в доиндустриальную эпоху, который показывает, что действительно нетронутые среды все еще существуют в современной атмосфере, в значительной степени подверженной влиянию деятельности человека», — отмечает профессор Федерико Бьянки из INAR.

Болота занимают большие площади в Северном полушарии: около 4 млн км² к северу от 30-й параллели и полмиллиона км² к северу от 50-й параллели. Чисто биогенные частицы, образующиеся на этих обширных территориях, могли быть важным источником ядер конденсации облаков в доиндустриальную эпоху.

Понимание доиндустриального образования аэрозолей важно, поскольку изменение климата измеряется путем сравнения современных атмосферных условий с доиндустриальными. Аэрозольные частицы охлаждают атмосферу и климат, рассеивая поступающее излучение и действуя как ядра конденсации облаков. Частицы контролируют свойства облаков, такие как отражение солнечного света обратно в космос. Понимание прошлых условий помогает оценить, как эволюционировали процессы образования аэрозолей и как они влияют на глобальный климат сегодня.

Результаты также могут дать ключ к пониманию образования новых частиц в будущем, характеристики которого могут вернуться к доиндустриальным условиям из-за снижения загрязнения воздуха. «По мере смягчения загрязнения воздуха частицы будут образовываться из различных соединений, с разной частотой, интенсивностью и химическим составом. Это в конечном итоге может повлиять на образование облаков и климат (например, температуры) на Земле», — говорит Бьянки. Полученные данные также предоставляют ценные ограничения для параметризации моделей в будущих исследованиях, моделирующих влияние доиндустриальных болотных аэрозолей на климат.