Обнаружен непосредственный источник брома над Арктикой

Группа исследователей во главе с сотрудниками Университета Пердью (США) обнаружила, что залитый солнцем снег является основным источником атмосферного брома в Арктике и, следовательно, ключом к уникальным химическим реакциям, которые очищают воздух и в том числе разрушают ядовитый озон.

А поскольку температура в Арктике растёт в три раза быстрее, чем в среднем по миру, атмосферная химия может кардинально измениться, отмечает ведущий автор Пол Шепсон. Эти перемены отразятся на всей планете.

Лёд и пастис (здесь и ниже полевые фото авторов работы).

Озон в нижних слоях атмосферы отличается от стратосферного озона, формирующего защитный озоновый слой. В нижних слоях атмосферы это парниковый газ, который токсичен для человека и растений, в то же время он играет важную роль в очистке атмосферы. Взаимодействие между солнечными лучами, озоном и водяным паром приводит к созданию окислителя, который удаляет из воздуха большинство загрязнителей антропогенного происхождения.

На полюсах слишком холодно, поэтому водяного пара там не очень много, и в Арктике воздушная уборка происходит с участием брома — галогенного газа, содержащегося в морской соли. Он настолько эффективно расщепляет озон, что в весенний период последний почти полностью исчезает из атмосферного слоя, расположенного непосредственно над морским льдом.

Исследователи выполнили измерения близ города Барроу на Аляске при температуре от –45 до –35 °C. Их интересовали молодой морской лёд, солёные сосульки и снег. Выяснилось, что непосредственным источником газообразного брома выступает верхняя поверхность снега, лежащего на морском льде и покрывающего тундру, а вовсе не сам морской лёд. Как показали дальнейшие лабораторные эксперименты, именно в пространстве между кристаллами снега ветер, насыщенный озоном, высвобождает газ. Тем не менее бром снегу поставляет именно лёд, а это значит, что сокращение площади морского льда в результате потепления скажется на атмосферной химии Арктики.

Напоследок, в марте и апреле 2012 года, учёные пролетели над Арктикой на специальном самолёте и выяснили, что наибольшая концентрация брома действительно наблюдается над территориями, где снег засыпал молодой морской лёд и тундру.

Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Geoscience.

Подготовлено по материалам Университета Пердью.