Уровень гелия в атмосфере растет, подтверждают исследователи

Ученые из Института океанографии Скриппса Калифорнийского университета в Сан-Диего впервые измерили рост концентрации гелия в атмосфере, разрешив давний спор в научном сообществе. Они установили, что содержание изотопа гелий-4 (⁴He) увеличивается из-за его выбросов при добыче и сжигании ископаемого топлива. Хотя сам ⁴He не усиливает парниковый эффект, он может служить косвенным индикатором масштабов использования углеводородов. Исследование опубликовано в журнале Nature Geoscience.

Этот изотоп образуется при радиоактивном распаде в земной коре и накапливается в тех же резервуарах, что и ископаемое топливо, особенно природный газ. Его рост в атмосфере, пусть и очень небольшой, теперь впервые достоверно измерен. Это дает новый инструмент для оценки влияния промышленной деятельности.

Ключевым прорывом стала разработанная командой методика. Исследователи создали точный способ сравнения уровня ⁴He с концентрацией азота (N₂) в воздухе. Поскольку содержание азота в атмосфере постоянно, увеличение отношения He/N₂ указывает на скорость накопления ⁴He. Ральф Килинг, соавтор работы и куратор знаменитых измерений CO₂ (кривая Килинга), назвал исследование «шедевром фундаментальной геохимии».

Полученные данные также ставят под вопрос прежние представления о поведении редкого изотопа гелий-3 (³He), который используется в ядерном синтезе и криогенике. Считалось, что соотношение ⁴He и ³He в атмосфере неизменно. Следовательно, измеренный рост ⁴He означает сопоставимое увеличение ³He. «Возможно, из недр Земли высвобождается больше ³He, чем предполагалось ранее, что в будущем может стать ресурсом для термоядерных реакторов», — отметил ведущий автор Бенни Бирнер.