Ученые подробно описали цепочку химических реакций, происходящих при попадании дыма в стратосферу.
Новое исследование показало, что возвышающиеся облака дыма, выпущенные в стратосферу свирепыми лесными пожарами, могут разъедать озоновый слой Земли благодаря мощной смеси дыма и атмосферной химии.
В конце 2019 и начале 2020 года небо Австралии почернело из-за густых столбов дыма от лесных пожаров, которые достигли стратосферы. Впоследствии спутниковые данные показали, что дым каким-то образом реагировал с атмосферными молекулами, разрушая озоновый слой Земли. Но как именно это происходило, было неясно.
Теперь ученые собрали кусочки этой химической головоломки. По словам специалистов, оказавшись в стратосфере, частицы дыма смогли взаимодействовать со стратосферными газами, а также с затяжными выбросами озоноразрушающих химических веществ. Добавьте к этому солнечную радиацию, все это произвело радикалы хлора, тип химического вещества, способного атаковать озоновый слой Земли, сообщают исследователи в журнале Nature.
По оценкам исследователей, эта серия событий привела к истощению от 3 до 5 процентов озонового слоя в некоторых частях Южного полушария в 2020 году. Это небольшая часть от общего числа, но она соперничает с масштабами воздействия антропогенных выбросов поглощающих озон хлорфторуглеродов в период их расцвета, говорит атмосферный химик Массачусетского технологического института Сьюзен Соломон.
Когда-то хлорфторуглероды использовались в кондиционерах и холодильниках, но их выброс в атмосферу привел к тому, что над Антарктидой в защитном озоновом слое Земли образовалась большая дыра, которая ограничивает количество солнечного ультрафиолетового излучения, достигающего поверхности планеты.
В новом исследовании Соломон и ее коллеги сравнили атмосферные наблюдения за хлором, озоном и другими молекулами после лесных пожаров в Австралии с моделированием химии атмосферы. Спутники измерили содержание определенных химических веществ в стратосфере в 2020 году — не только озона, но также газообразного хлороводорода и нитрата хлора, среди прочих. Эти уровни привлекли внимание ученых.
Газообразный хлористый водород является продуктом распада хлорфторуглеродов, который может десятилетиями сохраняться в стратосфере. Холодная среда над Антарктидой была ключевой частью образования озоновой дыры, потому что при таких температурах газообразный хлористый водород может растворяться в ледяных облаках, путешествующих через стратосферу. Поглощение этого газа необходимо для запуска цепочки реакций, в результате которых образуются химические вещества, разрушающие озоновый слой.
