Масштабное исследование выявило региональные особенности загрязнения снега в Северной Америке

Снег не такой белый, каким кажется. Среди отражающих свет снежинок присутствуют мельчайшие темные частицы загрязнений. Ученые Вашингтонского университета впервые провели крупномасштабное исследование примесей в снежном покрове Северной Америки, чтобы выяснить, могут ли они поглощать достаточно солнечного света для ускорения таяния и влияния на климат.

Результаты, опубликованные в Journal of Geophysical Research, показывают, что снег вдали от городов во многих регионах Северной Америки схож с арктическим, при этом наибольшее загрязнение наблюдается на Великих равнинах США. Исследование также указывает, что на чистоту снега могут значительно влиять не только промышленные выбросы, но и сельскохозяйственная деятельность.

Во время экспедиции протяженностью почти 10 000 миль ученых особенно интересовали нефтяные месторождения Баккен на северо-западе Северной Дакоты. «Люди задавались вопросом: приводит ли вся эта нефтедобыча, работа дизельных грузовиков и новых скважин к огромному загрязнению воздуха и потемнению снега?» — отметила ведущий автор Сара Дохерти. Исследование показало, что эти виды деятельности действительно добавляют в снег дополнительную сажу, но не менее важным загрязнителем является обычная почвенная пыль. Ее источником служит нарушение грунта при расчистке площадок, строительстве и активном движении грузовиков по грунтовым дорогам.

«Наша работа позволяет предположить, что в многих частях Великих равнин землепользование и методы ведения сельского хозяйства могут иметь такое же значение, как и выбросы дизельных двигателей», — заявила Дохерти.

Основное внимание ученые уделяли черному углероду (саже), который выделяется при сжигании дизельного топлива, угля или древесины. Самые чистые образцы были собраны в северной Канаде, где уровень сажи сопоставим с арктическим. На северо-западе Тихоокеанского побережья и в Скалистых горах уровни были несколько выше. На Великих равнинах показатели оказались наиболее вариабельными и иногда в 2–3 раза превышали уровни в других регионах, составляя обычно 15–70 нанограмм сажи на грамм снега.

Для сравнения, в ходе более ранних исследований в Северном Китае были зафиксированы уровни загрязнения в десятки и сотни раз выше, чем в Северной Америке. Максимальный показатель в северо-восточном Китае достиг 1220 нанограмм сажи на грамм снега. Однако и в Китае, и на Великих равнинах США важным загрязнителем также является почвенная пыль, которую ветер поднимает с обширных сельскохозяйственных и пастбищных угодий и смешивает со снегом.

Исследователи также обнаружили, что в штатах Великих равнин до половины поглощения света снегом может быть обусловлено органическим веществом, или «коричневым углеродом», от сжигания ископаемого топлива и почвенной пыли. Эти отложения влияют как на глобальный, так и на локальный климат, потенциально изменяя отражательную способность снега и сроки весеннего таяния, что имеет значение для водных ресурсов и сельского хозяйства.