Атмосферу можно сравнить с раковиной, в которую попадают «грязные тарелки» – токсичные газы, выделяемые лесными пожарами, промышленными предприятиями, растениями и микроорганизмами. Вместо моющего средства здесь действует гидроксильный радикал (OH), способный расщеплять разогревающие планету загрязнители.
Гидроксильный радикал образуется в результате сложных химических циклов и играет ключевую роль в разложении органических соединений, включая метан. Именно OH отвечает за удаление около 90% метана, одного из самых мощных парниковых газов, однако его активность балансируется воздействием загрязнителей. При этом выбросы оксидов азота, поступающие от двигателей и электростанций, способствуют повышению выработки OH.
Наблюдения последних десятилетий демонстрируют, что с 1997 года концентрация гидроксильных радикалов растёт, что свидетельствует об усилении естественной способности атмосферы к самоочищению. Одновременно этот факт указывает на то, что эмиссии метана могут превышать ранее предполагаемые значения, создавая потенциальные риски для климата.
Измерить OH напрямую крайне трудно, поскольку его время жизни составляет всего около одной секунды. В качестве альтернативы учёные применяют в качестве трассера радиоуглерод 14CO в угарном газе, ведь только реакция с OH способен удалить этот изотоп из атмосферы. Радиоактивный 14CO, химически идентичный обычному CO, создаётся под воздействием космических лучей, и точная оценка его продуцирования позволяет надёжно отслеживать динамику OH.
За последние 33 года были собраны сотни воздушных проб с двух удалённых станций – одной в Новой Зеландии и другой в Антарктиде. В лабораторных процессах из воздуха выделяли угарный газ, затем превращали его в углекислый газ, после чего преобразовывали в графит для определения соотношения атомов углерода с изотопом 14C. Снижение содержания 14CO за последние 25 лет является прямым свидетельством роста концентрации гидроксильного радикала.
Компьютерное моделирование с использованием климатических и атмосферно-химических схем подтвердило, что повышение активности OH наблюдается в основном в Южном полушарии, где влияние промышленных источников минимально. Модель также указывает на то, что в Северном полушарии рост гидроксильных радикалов происходит ещё быстрее, что предполагает глобальный масштаб явления.
Анализ факторов обнаружил, что увеличенные потоки метана ведут к снижению концентраций OH, тогда как выбросы оксидов азота, ослабление озонового слоя в стратосфере и глобальное потепление способствуют его увеличению. Усиление природного детергента помогает сдерживать нарастание метана, но одновременное снижение загрязнения оксидами азота может привести к обратному эффекту – ухудшению способности атмосферы к самоочищению и усилению накопления парниковых газов.
Изображение носит иллюстративный характер
Гидроксильный радикал образуется в результате сложных химических циклов и играет ключевую роль в разложении органических соединений, включая метан. Именно OH отвечает за удаление около 90% метана, одного из самых мощных парниковых газов, однако его активность балансируется воздействием загрязнителей. При этом выбросы оксидов азота, поступающие от двигателей и электростанций, способствуют повышению выработки OH.
Наблюдения последних десятилетий демонстрируют, что с 1997 года концентрация гидроксильных радикалов растёт, что свидетельствует об усилении естественной способности атмосферы к самоочищению. Одновременно этот факт указывает на то, что эмиссии метана могут превышать ранее предполагаемые значения, создавая потенциальные риски для климата.
Измерить OH напрямую крайне трудно, поскольку его время жизни составляет всего около одной секунды. В качестве альтернативы учёные применяют в качестве трассера радиоуглерод 14CO в угарном газе, ведь только реакция с OH способен удалить этот изотоп из атмосферы. Радиоактивный 14CO, химически идентичный обычному CO, создаётся под воздействием космических лучей, и точная оценка его продуцирования позволяет надёжно отслеживать динамику OH.
За последние 33 года были собраны сотни воздушных проб с двух удалённых станций – одной в Новой Зеландии и другой в Антарктиде. В лабораторных процессах из воздуха выделяли угарный газ, затем превращали его в углекислый газ, после чего преобразовывали в графит для определения соотношения атомов углерода с изотопом 14C. Снижение содержания 14CO за последние 25 лет является прямым свидетельством роста концентрации гидроксильного радикала.
Компьютерное моделирование с использованием климатических и атмосферно-химических схем подтвердило, что повышение активности OH наблюдается в основном в Южном полушарии, где влияние промышленных источников минимально. Модель также указывает на то, что в Северном полушарии рост гидроксильных радикалов происходит ещё быстрее, что предполагает глобальный масштаб явления.
Анализ факторов обнаружил, что увеличенные потоки метана ведут к снижению концентраций OH, тогда как выбросы оксидов азота, ослабление озонового слоя в стратосфере и глобальное потепление способствуют его увеличению. Усиление природного детергента помогает сдерживать нарастание метана, но одновременное снижение загрязнения оксидами азота может привести к обратному эффекту – ухудшению способности атмосферы к самоочищению и усилению накопления парниковых газов.
