Тридцатилетние исследования показали, что земная атмосфера усилила собственную естественную способность очищаться от загрязняющих веществ. С конца 1990-х годов она эффективнее избавляется от метана — парникового газа, влияющего на изменение климата.
Международная группа исследователей, в которую вошли Олаф Моргенштерн из Национального института водных и атмосферных исследований и Мартин Мэннинг из Университета Виктории (оба — в Новой Зеландии), проанализировала многолетние измерения монооксида углерода, включающие углерод-14, проведенные на двух удаленных станциях Барринг-Хед (Новая Зеландия) и Эррайввал Хейтс (Антарктида).
В очистке атмосферы первостепенную роль играет… гидроксильный радикал Он крайне быстро реагирует с большим количеством загрязняющих веществ, преобразуя их в более безопасные соединения. Результаты научных исследований. опубликованы в журнале Nature Communications.
Измерить прямым способом концентрацию OH затруднительно, поэтому учёные воспользовались 14CO в качестве индикатора и с его помощью косвенно оценили концентрацию OH в земной атмосфере. Дело в том, что этот редкий изотоп, образующийся под воздействием космических лучей, практически полностью удаляется из атмосферы гидроксильными радикалами.
В результате оказалось, что после 1997 года нормированные данные по 14CO постепенно снижались: на мысе Baring Head среднегодовое снижение составило 0,5 процента (около 12 процентов за период с 1997 по 2022 год), а в Антарктиде — особенно в декабре и январе — достигло 1,8 процента в год (примерно 43 процента за период с 1997 по 2021 год).
Увеличение концентрации гидроксильных радикалов в атмосфере свидетельствует об отрицательных тенденциях. Чем больше OH, тем быстрее атмосфера очищается от загрязнителей. За прошедшие десятилетия окислительная способность атмосферы заметно возросла.
Моделирование на компьютере (с использованием климатической модели NIWA-UKCA) показало: концентрация OH в атмосфере увеличивается по всему миру. Такое увеличение может быть связано с повышенной концентрацией выбросов оксидов азота (NOₓ), ослаблением озонового слоя и ростом температур, поскольку все это способствует образованию гидроксильных радикалов.
Рост концентрации метана понижает концентрацию ОН, так как метан является основным его «поглотителем». Для сохранения химического равновесия на планете возможно потребуется ещё большее количество выбросов этого парникового газа.
Новая научная работа позволит глубже понять динамику химии земной атмосферы, а также повлияет на климатические модели и стратегии сокращения выбросов парниковых газов.