Ученые из Калифорнийского университета в Ирвайне ищут в океанах сажу

Ученые-землеведы из Калифорнийского университета в Ирвайне (UCI) взяли пробы воды из северной части Тихого океана, северной и южной частей Атлантического океана и Северного Ледовитого океана в поисках резервуаров черного углерода — сажи от сжигания биомассы, дизельных двигателей и других источников. Они обнаружили значительно меньше этого материала, чем ожидалось, и установили, что он существует как минимум в двух формах: более молодой пул ближе к поверхности океана, который поглощается окружающей средой в течение цикла примерно в 100 лет, и древний резерв, остающийся стабильным на протяжении тысячелетий.

«Мы обнаружили, что черный углерод действительно сохраняется в океанах десятки тысяч лет, но его не так много, как можно было бы ожидать, учитывая его относительно инертную структуру и огромное количество, производимое на суше, — сказала Алиша Коппола, ведущий автор исследования, опубликованного в журнале Geophysical Research Letters. — Похоже, что весь черный углерод, ежегодно попадающий в окружающую среду, не сохраняется в качестве "заблокированной" химической структуры в углеродном цикле; часть его, вероятно, снова разлагается до CO₂ другими процессами».

Климатологи ожидают, что по мере нагревания планеты и учащения лесных пожаров в окружающую среду будет выбрасываться еще больше этого материала. Черный углерод сам по себе является особенно сильным фактором изменения климата, так как поглощает солнечный свет, удерживая тепло на Земле. Частицы, выбрасываемые в атмосферу при сжигании ископаемого топлива или биомассы, могут оседать на льду и снегу в Арктике, снижая их отражательную способность.

Коппола отметила, что черный углерод образуется при неполном сгорании топлива и перемещается по углеродному циклу гораздо медленнее, чем несгоревший углерод. Поверхность океана содержит больше черного углерода, чем глубины, из-за речного стока и атмосферных выпадений. «Речной сток важен, поскольку он является источником свежего черного углерода для океанов, смешивающегося с древним пулом, который сохраняется десятки тысяч лет».

Материал в глубоком океане имеет возраст до 23 000 лет, что говорит о том, что разновидность, доставляемая реками, не задерживается в море надолго. «Возможно, этот материал разрушается или разлагается фотохимическими процессами, когда солнце проникает на несколько метров в верхние слои океана, обеспечивая окисление черного углерода. Или, может быть, существует какое-то место, где он прячется. Хотя я так не думаю. Я думаю, что это скорее сток, механизм его разрушения, который мы не понимаем», — добавила Эллен Драффел, профессор наук о Земле в UCI и старший автор исследования.