NASA обвинило тропические леса в повышении концентрации углекислого газа в атмосфере
По результатам обработки данных, полученных с Орбитальной углеродной обсерватории, ускорение производства углекислого газа на Земле произошло в результате повышения поверхностных температур в экваториальных зонах Тихого океана. Это привело к засухам и увеличению выбросов углекислого газа в тропических лесах Африки, Южной Америки и Юго-восточной Азии. Об этом сообщает пресс-релиз NASA.
Орбитальная углеродная обсерватория (OCO-2) была запущена NASA летом 2014 года для исследования содержания углекислого газа в атмосфере Земли. Впервые запустить подобный спутник NASA попыталась еще в 2009 году, но та попытка оказалась неудачной - головной обтекатель не был сброшен, в результате чего спутник не достиг нужной высоты и сгорел в атмосфере. Пять лет спустя был успешно запущен ОСО-2. Спутник измеряет отражение солнечного света для трех различных областей спектра, в результате чего можно получить информацию о содержании кислорода и углекислого газа в свободных от облаков областях атмосферы.
В 2015 — 2016 годах спутник зарегистрировал увеличение производства углекислого газа, которое выросло примерно в полтора раза. Если до 2015 года концентрация углекислого газа увеличивалась примерно на 2 миллионные доли за год (в пересчете на массу углерода это 4 гигатонны), то потом это значение поднялось до 3 миллионных долей (6,3 гигатонн). Эти данные согласовались с теми, которые были получены и исследовательскими станциями на поверхности Земли.
Причиной такого резкого повышения считалось течение Эль-Ниньо, которое приводит к периодическим колебаниям поверхностной температуры в экваториальных зонах Тихого океана. Иногда эти колебания настолько велики, что могут приводить к значительным климатическим изменениям. Последняя активная фаза этих колебаний наблюдалась как раз в 2014 — 2016 годах, и именно она могла стать одной из причин повышения уровня производства углекислого газа.
Уникальность данных, полученных спутником OCO-2, состоит в том, что он позволяет провести тысячи измерений в день для доступных ему не покрытых облаками участков атмосферы. В результате анализа этих данных удалось установить, какие именно области стали основным источником увеличенного производства углекислого газа, и является ли оно следствием активной фазы Эль-Ниньо.
Оказалось, что около 80 процентов углекислого газа было выработано благодаря естественным процессам в тропических лесах в Африке, Юго-восточной Азии и Южной Америке.
По словам ученых, активная фаза Эль-Ниньо привела к увеличению температуры в экваториальных зонах. В Южной Америке и Азии это привело к самой сухой за последние 30 лет погоде, что стало причиной большого количества лесных пожаров. В Африке уровень осадков практически не понизился, но повышение температуры все равно ускорило процесс разложения мертвых деревьев и растений, что увеличило количество образовавшегося углекислого газа. Стоит отметить, что уровень производства углекислого газа на Земле за счет антропогенных факторов в последние годы при этом остался на прежнем уровне.
По словам ученых, сейчас спутник OCO-2 позволяет оценить интенсивность фотосинтеза и измерить содержание углекислого газа тысячи раз в день. В будущем такие данные должны помочь более детально оценить влияния процессов, происходящих в том числе и в тропических лесах, на глобальные изменения климата.
Процессы перераспределения углерода в глобальном углеродном цикле на Земле и увеличения содержание углекислого газа в атмосфере ученые связывают с самыми разнообразными процессами на Земле. Например, в недавнем исследовании американский ученый Дэниэл Ротман по оценке роста содержания углекислого газа в атмосфере предсказал начало вымирания морских животных уже в начале XXII века.
Александр Дубов
Концентрация некоторых из них превышает максимальную для жилых помещений
Концентрация аценафтена, фенантрена, пирена и перфтороктановой кислоты в пыли, собранной внутри МКС, в разы превосходит максимальные значения этих веществ, установленные для жилых помещений в США. В то же время концентрация многих стойких органических загрязнителей укладывалась в безопасный диапазон, но многократно превосходит медианные значения. Такие выводы содержит исследование, опубликованное в журнале Environmental Science & Technology Letters. Космонавты на МКС находятся в замкнутом пространстве, и для обеспечения безопасных условий работы воздух внутри станции должен быть чистым. Но даже при дыхании люди выделяют углекислый газ, аммиак, ацетон, уксусную кислоту и некоторые другие метаболиты. Из-за воздействия на организм ионизирующего излучения, невесомости, шума, вибрации, пониженного и повышенного содержания кислорода в воздухе состав и концентрации таких метаболитов не равноценны тем, что присутствуют в воздухе земных помещений. Кроме того, различные газы в воздушную среду МКС может выделять доставляемое туда оборудование, а также системы корабля, если случается их разгерметизация. Ученые под руководством Стюарта Харрада (Stuart Harrad) из Бирмингемского университета исследовали пыль, собранную из воздушной среды МКС, на присутствие в ней стойких органических загрязнителей — полибромдифениловых эфиров, новых бромсодержащих антипиренов, гексабромциклододеканов, фосфатных эфиров, полихлорированных бифенилов, полифторалкильных соединений и полиароматических углеводородов. Концентрации почти всех стойких органических загрязнителей на МКС укладывались в диапазоны, известные для жилых помещений США. При этом у многих веществ, особенно из групп полибромдифениловых эфиров и полиароматических углеводородов, они превосходили медианные значения для таких помещений на порядки. Например, концентрация полибромдифенилового эфира BDE-99 в пыли на МКС составила 27000 нанограмм на грамм, а ее медианное значение для домашней пыли США — 580 нанограмм на грамм. Концентрации таких полиароматических углеводородов как аценафтен, фенантрен и пирен в разы превосходили не только медианные, но и максимальные значения, установленные для американских домов (930 против 25, 830 против 390 и 1600 против 300 нанограмм на грамм соответственно). Аналогичная ситуация наблюдалась и для перфтороктановой кислоты, концентрация которой в пыли на МКС составила 2600 нанограмм на грамм. Медианное значение концентрации этого вещества в домах США — 140 нанограмм на грамм, максимально известное — 1960 нанограмм на грамм. Авторы отметили, что впервые обнаружили стойкие органические загрязнители во внеземной среде. Их источники невозможно установить доподлинно, но предположительно их высокое содержание может быть связано с огнезащитной обработкой поверхностей, защитой хрупких грузов с помощью пенополиуретановой пены и гидроизоляционной обработкой против грибка. С учетом того, что используемые материалы оказались не слишком устойчивыми во внеземных условиях и в больших количествах попали в воздух обитаемых помещений, исследователи предлагают выбирать другие материалы для упаковки и защитной обработки оборудования. Для токсикологического контроля МКС важно исследовать не только ее внутреннюю воздушную среду, но и состояние внешней обшивки. Ученые выяснили, что космическая пыль, прилипающая к ней, является биохимически активной средой, и обнаружили в ней жизнеспособные микроорганизмы.