Новое исследование показывает, что лесные пожары «Чёрного лета» повредили озоновый слой, что свело на нет его восстановление за десятилетие.

Согласно исследованию, опубликованному в Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, грозы, вызванные интенсивными лесными пожарами, выносят частицы дыма далеко в стратосферу, где они способствовали потере 1% озонового слоя. Это содержание озона, которое должно было быть восстановлено ​​за последнее десятилетие благодаря принятию Монреальского протокола, сказала Сьюзен Соломон (Susan Solomon), профессор экологических исследований и химии в Массачусетском технологическом институте и ведущий автор статьи. «Этот огонь компенсировал его одним ударом».

Впервые об озоновом слое стало известно общественности в середине 1970-х годов, после того как исследователи предположили, что хлорфторуглероды (ХФУ), которые в то время присутствовали во всём, от лака для волос до холодильников, могут его разрушить. Затем, в 1985 году, была обнаружена антарктическая озоновая дыра, что ускорило всемирный запрет на производство и использование ХФУ. С тех пор озон неуклонно восстанавливался со скоростью около 1% за десятилетие — история успеха для окружающей среды по любым меркам.

Но наш защитный атмосферный щит может снова оказаться под угрозой из-за изменения климата и его склонности вызывать более крупные и частые пожары.
Однако, в отличие от фреонов, разрушающих озон, выделяя хлор в стратосферу, дым разрушает озон более окольным путем, как обнаружили Соломон и её соавторы. По мере того, как частицы дыма устремляются вверх в атмосфере, они накапливают воду, создавая идеальную поверхность для реакции пятиокиси азота (N2O5); N2O5 может косвенно ограничивать воздействие озоноразрушающих соединений, таких как монооксид хлора (ClO).

«Идея, что частицы дыма действуют как поверхности, на которых могут возникать гетерогенные химические процессы, является новой концепцией в стратосфере с точки зрения циклов озона», — сказал Джордж Каблик (George Kablick), учёный - атмосферщик из Лаборатории военно-морских исследований США (NRL), не участвовавший в исследовании.
«Если этот процесс происходит, он может сыграть важную роль в восстановлении [озона]», — добавил Кевин Онайзер (Kevin Ohneiser), аспирант Института тропосферных исследований им. Лейбница, также не участвовавший в исследовании.

Обновление климатических моделей?

Учёные прекрасно знали, что дым от лесных пожаров может достигать стратосферы. При обычных условиях пожары создают пирокумуло-дождевые (pyroCb) грозовые облака, которые могут поднимать дым намного выше крейсерской высоты самолёта. С тех пор, как девять лет назад начали вести учёт, исследователи обнаружили, что облака pyroCb возникают в среднем около 50 раз в год, объяснил Дэвид Петерсон (David Peterson), метеоролог, работающий с Кабликом в NRL. Тем не менее, воздействие этих бурь на озоновый слой не считалось особо примечательным.

Но всё изменилось во время рекордных лесных пожаров «Чёрного лета» 2019–2020 гг. Из-за масштабности события огромное количество дыма проникло в обычно нетронутую верхнюю стратосферу. «Они выбросили очень большой шлейф — больше, чем любое другое событие pyroCb, которое мы видели до этого момента», — отметил Каблик.
«Это было сопоставимо с большим извержением вулкана, произошедшим в 2015 году», — сказала Соломон.

В результате химический состав стратосферы был изменён. Используя спутниковые измерения, Соломон и её команда обнаружили, что диоксид азота, для образования которого на этой высоте требуется N2O5, достиг самого низкого уровня за два десятилетия. Без диоксида азота концентрация ClO повысится, — объяснила Соломон. «Если это произойдёт, вы получите потерю озона».

Возможно, это не единственный способ воздействия дыма на озон. Другие исследователи предложили различные химические механизмы, учитывающие множество органических веществ, которые дымовые частицы выносят в стратосферу. Онайзер также предположил, что дым может изменить свойства печально известных полярных стратосферных облаков, которые каждую весну помогают формировать озоновую дыру. Благодаря этому, потеря озона может быть ещё больше — до 25% на полюсах.

В конце концов, все эти предложенные схемы возможны, признала Соломон, добавив, что если они осуществятся, то «только усилят тот эффект, о котором мы говорим».
Возникает вопрос: «Если так будет продолжаться и в будущем, нужно ли нам учитывать эту химию в климатической модели?» — спрашивает Петерсон.

Ожидается, что озоновый слой Земли полностью восстановится к 2050 году по мере распада оставшихся фреонов. При этом риск возникновения мегапожаров постоянно растёт по мере того, как планета продолжает нагреваться. «Это будет что-то вроде гонки», — сказала Соломон, объяснившая, что, хотя этот дым не остановит восстановление озонового слоя полностью, он может «значительно замедлить этот процесс» в годы с большими пожарами.

Но в какой степени это может произойти, всё ещё является областью активных исследований, равно как и какие другие воздействия, вызванные дымом, окажут эффект на стратосферу. «Озон — лишь одно из проявлений, — сказал Петерсон, — но могут быть и другие аспекты, о которых мы даже не знаем».

 

Ссылка: https://eos.org/articles/australian-wildfires-linked-to-ozone-layer-depletion