Африканская пыль и морские брызги могут помочь бороться с атмосферным метаном
Метан является очень мощным парниковым газом - его потенциал глобального потепления (ПГП) в 83 раза выше, чем у углекислого газа, за два десятилетия и в 30 раз выше за столетие - на его долю приходится почти треть современного потепления. Концентрация метана в атмосфере растет угрожающими темпами, и в настоящее время она почти в 2,6 раза выше, чем в доиндустриальную эпоху.
Антропогенные выбросы метана являются основной причиной такого общего роста, хотя существенный вклад вносят и природные источники. Согласно результатам исследования, опубликованным в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), изменения в химическом составе атмосферы, вызванные выбросами различных газов, также играют значительную роль в глобальном метановом бюджете.
Специалисты изучили механизм, при котором выдуваемая минеральная пыль соединяется с морскими брызгами, образуя аэрозоль Mineral Dust-Sea Spray Aerosol (MDSA), который под воздействием солнечного света активируется и производит большое количество атомов хлора, окисляющих атмосферный метан и тропосферный озон путем фотокатализа.
Хотя было известно, что изменения 13CO и C18O вызываются атомами хлора, реагирующими с метаном, и что монооксид углерода является первым стабильным продуктом при окислении метана в атмосфере, известные источники атмосферного хлора не могли объяснить наблюдаемую степень истощения 13CO.
В настоящем исследовании, используя глобальную трехмерную химико-климатическую модель (CAM-Chem), эксперты обнаружили, что при включении повышенного содержания хлора по механизму MDSA можно объяснить данные по Барбадосу и истощение 13CO.
По мнению ученых, если MDSA из Северной Атлантики экстраполируется на весь мир, а его эффективность будет аналогичной в других регионах - два аспекта, которые пока не очень хорошо изучены и требуют дальнейших исследований, - то глобальная концентрация хлора в атмосфере, вероятно, будет на 40% выше, чем считалось ранее.
Учет этого фактора в глобальных оценках метана может изменить наше представление об относительных пропорциях источников метана, предполагая возможное увеличение выбросов из биологических источников, таких как сельское хозяйство и водно-болотные угодья.
"Выбросы метана из биологических источников, таких как водно-болотные угодья и сельское хозяйство, возможно, растут по мере повышения глобальной температуры", - сказал ведущий автор исследования Маартен ван Херпен, управляющий директор Acacia Impact Innovation BV.
"Однако недавнее увеличение количества пыли из Северной Африки, вероятно, усилило окисление метана в атмосфере, частично маскируя рост биологических выбросов метана. Корректировка моделирования атмосферы с учетом этого фактора может показать, что выбросы метана из биологических источников растут даже быстрее, чем мы думали".
"Когда эти результаты будут учтены в бюджетах метана, это, вероятно, повысит нашу оценку того, сколько метана поступает из биологических источников", - добавил соавтор работы Мэтью Джонсон, специалист по атмосферной химии из Копенгагенского университета.
"Хотя окисление метана в результате MDSA относительно невелико по отношению к глобальному объему метана, наши данные показывают, что оно вызывает значительные изменения в содержании 13C в метане, что используется для определения вклада источников. В последние несколько лет атмосферный метан растет тревожными темпами, как никогда ранее, и важно понять причину этого. Модели должны учитывать пересмотренный изотопный сдвиг хлора, чтобы получить четкое представление о росте биологического метана, который был определен как критический переломный момент".
Необходимы дальнейшие исследования для выяснения того, как работает механизм MDSA в Северной Атлантике, а также в других частях света.
"В настоящее время наши исследования направлены на то, чтобы лучше понять, что именно влияет на количество метана, удаляемого частицами MDSA из атмосферы".
"Для этого мы анализируем пробы воздуха со всей Северной Атлантики, предоставленные атмосферными обсерваториями и коммерческими судами. Моряки помогают продвигать наши исследования, наполняя колбы воздухом во время прохождения через облако африканской пыли. К настоящему времени мы собрали 500 колб. Первые результаты выглядят весьма обнадеживающе, но нам нужен полный год данных, прежде чем мы сможем сделать выводы", - пояснил ван Херпен.
