Древний воздух из Гренландии показал, как люди изменили атмосферу
Анализ редких молекул метана помог ученым из Утрехтского университета (Надерланды) восстановить историю климатических изменений и доказать пагубное влияние человека на атмосферу. Исследование, опубликованное в журнале Science Advances, объясняет, почему концентрация этого парникового газа, ответственного за 30% текущего глобального потепления, стремительно растет.
Оптический обман атмосферы
Проект голландских физиков под руководством Томаса Рекманна начался с научной аномалии. Измеряя концентрацию метана в воздухе, ученые зафиксировали аномально высокое содержание так называемых «сгруппированных изотопов» (clumped isotopes) — редких молекул метана, содержащих сразу два тяжелых атома. Ни один из известных источников газа, включая болота или утечки ископаемого топлива, не мог выделить такое количество тяжелых молекул.
Разгадка оказалась неожиданной: избыток изотопов возникал не в процессе выбросов, а во время естественного очищения атмосферы. Исследователи выяснили, что химические реакции расщепляют сгруппированные молекулы гораздо медленнее, чем обычный метан. В результате этот редкий тип газа постепенно накапливался в воздухе быстрее, чем природа успевала его уничтожать.
Охота за древним воздухом
Чтобы понять, как менялся баланс между выбросами и распадом метана, ученым потребовались огромные объемы древнего воздуха — до 1000 литров на одну пробу. Для этого Рекманн отправился на исследовательскую станцию EastGRIP в Гренландии. Он пробурил глубокие скважины в фирне — плотно спрессованном многолетнем снегу, который задерживает воздушные карманы на глубине до 70 лет.
Прокачав через специальное оборудование пробы объемом от 500 до 700 литров, ученые получили образцы воздуха 40-летней давности.
Человеческий след в климате
Сопоставив данные изотопного анализа с компьютерными моделями атмосферы за последние тысячу лет, климатологи зафиксировали резкий исторический сдвиг. Человечество настолько сильно нарушило баланс между выбросами метана (от ферм, свалок, добычи нефти и газа) и его распадом, что этот антропогенный след стал отчетливо виден на физико-химическом уровне.
Новая методика отслеживания изотопного сигнала позволит ученым не только реконструировать климатическое прошлое, но и контролировать экологические инициативы. Например, с ее помощью будут проверять эффективность Глобального обязательства по метану (Global Methane Pledge), цель которого — сократить выбросы этого парникового газа на 30% к 2030 году по сравнению с 2020 годом. Снижение уровня метана сегодня признано самым быстрым способом затормозить глобальное потепление в краткосрочной перспективе.
