Распыление аэрозолей не остановит рост уровня Мирового океана
Распыление сульфатных аэрозолей для охлаждения Земли может привести к непредвиденным последствиям в виде потепления Мирового океана. Таким образом, рост его уровня удастся в лучшем случае замедлить, но не остановить. Исследование об этом опубликовано в журнале Nature Geoscience.
Одна из популярных идей в области геоинженерии (направленного воздействия на климат Земли для борьбы с антропогенным потеплением) заключается в массовом распылении в стратосфере аэрозолей, содержащих соединения серы. Предполагается, что такая «стратосферная вуаль» снизит количество солнечного света, достигающего поверхности Земли, и замедлит рост средней температуры.
Джон Фасулло (John Fasullo) из Национального центра атмосферных исследований США и его коллеги смоделировали операцию по распылению аэрозолей в стратосфере с самолетов или специальных шаров на 15 и 30 градусах широты в обоих полушариях. С помощью 20 глобальных климатических моделей с 2020 по 2099 годы авторы показали, что это действительно приведет к ослаблению приповерхностного потепления, при этом чрезмерного охлаждения тропиков и резкого и неравномерного уменьшения количества осадков — двух известных проблем геоинженерных подходов — частично удастся избежать.
Однако уменьшение количества осадков на севере Атлантики, по оценкам ученых, приведет к росту солености воды и ее плотности, что ускорит атлантическую меридиональную циркуляцию (AMOC). В результате нагрев океана, особенно в приполярных областях и у берегов Гренландии, продолжится несмотря на замедленное потепление на суше. А подъем его уровня, который происходит за счет теплового расширения и таяния ледников, возможно, удастся лишь замедлить, но не остановить.
Авторы статьи подчеркивают, что сейчас в полной мере оценить последствия геоинженерного воздействия на планету невозможно даже с помощью моделирования: пока такие оценки не появятся, экспериментировать с такими воздействиями они не рекомендуют. Ранее другая группа ученых на климатических моделях показала, что потенциальные выгоды от замедления потепления могут быть перекрыты падением урожайности сельхозкультур из-за затемнения земли.
Ольга Добровидова
Это ставит под вопрос безопасность их использования в качестве удобрений
Добавление твердого остатка сточных вод к почве понизило ее поглощающую способность по отношению к ситаглиптину (препарат, применяемый при лечении диабета) в четыре раза. Это означает повышенный риск попадания фармацевтических поллютантов в грунтовые воды, водоемы и пищевые цепи и ставит под вопрос безопасность использования осадка сточных вод в качестве удобрения. Такие выводы содержит исследование, опубликованное в журнале Science of The Total Environment. Одна из важнейших экосистемных функций почв — способность к поглощению и удержанию поступающих веществ. Как правило, это становится возможным благодаря механизмам катионного обмена и сорбции. С помощью почвенно-поглощающего комплекса, состоящего из органического вещества и глинистых минералов, почвы могут удерживать в себе поллютанты и не допускать их передачи по пищевым цепям и попадания в грунтовые воды. Однако почвенно-поглощающий комплекс не всегда устойчив перед воздействием факторов окружающей среды: его работа может нарушаться при засолении почв, закислении и загрязнении тяжелыми металлами. Ученые под руководством Александра Канкапы-Картахены (Alexander Ccanccapa-Cartagena) из Иллинойсского университета в Урбане-Шампейне исследовали, как внесение осадков сточных вод в почву влияет на ее способность поглощать и удерживать действующие вещества фармацевтических препаратов ситаглиптин и метформин. Их часто выписывают диабетикам, при этом содержание этих веществ в компонентах окружающей среды пока не нормируется. Из организма человека они поступают в сточные воды, а твердые осадки сточных вод используются в качестве удобрений. В ходе эксперимента авторы вносили твердые осадки сточных вод, фосфат ситаглиптина и гидрохлорид метформина в сельскохозяйственные почвы разного гранулометрического состава — от песчаных до глинистых. С помощью спектроскопии нарушенного полного внутреннего отражения они установили, что основной механизм сорбции ситаглиптина почвами — это электростатические взаимодействия между карбонильными и аминогруппами ситаглиптина и отрицательно заряженными группами на поверхности почвенно-поглощающего комплекса. При добавлении осадка сточных вод в почвенную суспензию (нефильтрованную смесь почвы и воды) ее поглощающая способность по отношению к фосфату ситаглиптина снижалась со 169 до 38,2 миллиграмм на литр в килограмме. При этом в присутствии метформина ситаглиптин сорбировался хуже, что говорит о конкуренции между этими веществами за свободные позиции в почвенно-поглощающем комплексе. Полученные результаты говорят о том, что осадки сточных вод должны с осторожностью использоваться в качестве удобрений, потому что они могут снижать поглощающую емкость почв по отношению к поллютантам, особенно в условиях сочетанного загрязнения разными действующими веществами фармацевтических препаратов. Это повышает риск попадания фармацевтических поллютантов в грунтовые воды, водоемы и живые организмы. В развивающихся странах проблема фармацевтического загрязнения окружающей среды стоит острее, чем в развитых. Из-за неэффективного управления отходами фармацевтического производства, сброса неочищенных сточных вод и близости к участкам захоронения отходов реки в Африке к югу от Сахары, в Южной Америке и Южной Азии сильно загрязнены действующими веществами фармацевтических препаратов — их концентрации в речной воде могут достигать 70,8 микрограмм на литр.