Американские ученые изучили воздух, заключенный в уплотненных слоях антарктического льда и снега, чтобы узнать, как менялось количество молекулярного водорода в атмосфере нашей планеты.
Водород является побочным продуктом сгорания ископаемого топлива, биомассы и окисления метана. Он оказывает влияние на глобальное потепление и озоновый слой.
Исследователи из Калифорнийского университета в Ирвине вместе с коллегами из Национального управления океанических и атмосферных исследований США, Университета Колорадо в Боулдере и Калифорнийского университета в Сан-Диего выяснили, что количество молекулярного водорода в воздухе увеличилось с 330 до 550 миллиардных частей в атмосфере Земли с 1852 по 2003 год. То есть за последние 150 лет количество водорода в воздухе возросло примерно на 70%.
Эту оценку ученые получили, измеряя присутствие водорода в пузырьках воздуха в многолетнем слежавшемся снеге (фирне) из антарктических мегадюн вблизи Южного полюса. Команда сообщила о своих выводах в статье, недавно опубликованной в Proceedings of the National Academy of Sciences.
Мегадюны – это длинные извилистые волны высотой от 1 до 8 метров на поверхности антарктического льда с расстоянием между гребнями от 2 до 6 километров. Они покрывают примерно 500 000 квадратных километров Восточно-Антарктического плато Антарктиды – площадь размером с Калифорнию. Из-за большой ширины и высоты этих снежных волн полярники, совершавшие переходы через Антарктическое плато 60 лет назад, не заметили рельефа мегадюн. Только спутниковые снимки Антарктиды из космоса полностью раскрыли масштаб этих причудливых образований.
«Воздух прежних времен задерживается в многолетнем снежном покрове над ледяным панцирем, и отбор проб [снега] дает нам очень точное представление о составе атмосферы с течением времени, – объясняет ведущий автор исследования Джон Паттерсон из Калифорнийского университета в Ирвинге. – Наша палеоатмосферная реконструкция содержания H2 в воздухе значительно расширила понимание антропогенных выбросов с начала промышленной революции».
Паттерсон утверждает, что рост количества водорода в воздухе большей частью связан с деятельностью человека, особенно с выбросами от транспортных средств.
«Государственная политика в отношении ограничения выбросов из выхлопных труб [автомобилей] привела к снижению содержания окиси углерода (СО) в атмосфере, поэтому мы должны были ожидать того же эффекта в отношении водорода, но, похоже, это не так, – говорит Паттерсон. – Нет никаких доказательств того, что выбросы водорода в атмосферу в 20 веке уменьшились, поэтому мы, вероятно, недооцениваем не автомобильные источники газа».
Исследователи заявили, что на горизонте может появиться новый источник выбросов водорода, поскольку все больше людей используют водородную энергию с нулевым выбросом углерода для автомобилей и других нужд, что приводит к возможности утечки водорода в атмосферу.
Исследователи вставляют трубу вакуумного насоса для взятия проб снега из антарктической мегадюны. Фото UCI.