Новини

У лабораторних дослідженнях лісових пожеж азотиста кислота видається другорядною дійовою особою, часто недостатньо представленою в атмосферних моделях. Але в реальній атмосфері, під час лісових пожеж, ця хімічна речовина відіграє провідну роль — вона різко підвищується до критичних і непередбачуваних рівнів. Це призводить до збільшення забруднення озоном і погіршення якості повітря, згідно з новим дослідженням, проведеним Університетом Колорадо в Боулдері (CU Boulder) і Бельгійським інститутом космічної аерономії (Royal Belgian Institute for Space Aeronomy). Результати публікує журнал Nature Geoscience.

«Ми виявили, що рівні азотної кислоти в шлейфах лісових пожеж у всьому світі зараз в два-чотири рази вище, ніж очікувалося», — заявив Райнер Волкамер, науковий співробітник CIRES (Кооперативний інститут досліджень в області наук про навколишнє середовище), професор хімії в CU Boulder і співавтор дослідження.

«Ця хімічна речовина може в кінцевому підсумку викликати утворення озонового забруднення з підвітряного боку від пожеж. Вона завдає шкоди легеням людини, тваринам і всім рослинам ».

Раніше вже повідомлялося, що дим від лісових пожеж в США досяг Європи. Азотиста кислота в димі лісових пожеж прискорює утворення окислювача, гідроксильного радикала або ОН. За оцінками групи, азотиста кислота  відповідальна за 60% утворення OH в шлейфах диму в усьому світі — це, безумовно, головний попередник гідроксильного радикала у свіжих шлейфах вогню. Таким чином, OH може розкладати парникові гази, а також прискорювати хімічне виробництво озонового забруднення — в деяких місцях до 7 частин озону на мільярд. Цього достатньо, щоб рівень озону перевищив регламентований рівень в США і Європі.

«Розмір пожежі та умови горіння в реальному світі показують вищий вміст азотної кислоти, ніж тепер може бути пояснено на основі лабораторних даних, і ця додана азотиста кислота прискорює хімічний процес з утворенням озону», — пояснює Волкамер. Азотиста кислота, хоча і присутня у великій кількості після лісових пожеж, швидко розкладається на сонці, і тому її надзвичайно важко вивчати.

Команда CU Boulder працювала з європейськими колегами, щоб об’єднати два набори даних: Глобальні виміри за допомогою супутникового приладу TROPOMI, котрий спостерігав азотну кислоту в шлейфах лісових пожеж по всьому світу; Спеціальні прилади, використані на літаках під час дослідження пожеж в 2018 роках Тихоокеанський північний захід під час кампанії BB-FLUX.

«Одночасні вимірювання, проведені в різних часових і просторових масштабах, допомогли нам зрозуміти і використовувати перші глобальні виміри азотної кислоти нашими бельгійськими колегами» — заявив Волкамер. Маючи в своєму розпорядженні нові дані, Волкамер і його колеги, включаючи Ніколаса Тейса, провідного автора дослідження з BIRA, могли ретельно вивчити супутникові дані про велику кількість лісових пожеж у всіх основних екосистемах по всій планеті, щоб оцінити викиди азотної кислоти.

«Викиди азотної кислоти в порівнянні з іншими газами, які беруть участь в утворенні озону, варіюються в залежності від екосистеми, з найнижчими в саванах і луках і найвищими в позатропічних вічнозелених лісах», — пояснює Кайл Зарзана, вчений-хімік з CU Boulder, який керував розгортанням приладів для вимірювань з літаків і співавтор нової статті. «Дим від лісових пожеж містить безліч газових домішок і аерозолів, які негативно впливають на видимість і здоров’я населення на великих відстанях, як ми спостерігаємо в результаті бурхливих пожеж на заході США, які впливають на якість повітря і на східному узбережжі. Наші результати показують, що цей дим є хімічно дуже активним інгредієнтом, і допомагає нам краще відстежувати, оскільки фотохімія швидко змінює викиди з підвітряного боку »- роблять висновок вчені.