Новое исследование Университета Колорадо в Боулдере, сравнивающее осаждение растворенного черного углерода на льду и снегу в экосистемах по всему миру (включая Антарктиду, Арктику и высокогорные районы Гималаев, Скалистых гор, Анд и Альп), показывает, что хотя концентрации сильно различаются, значительные количества могут сохраняться как в нетронутых, так и в нетронутых областях снега.
Черный углерод является похожим на сажу побочным продуктом лесных пожаров и потребления ископаемого топлива, который может переноситься на большие расстояния посредством атмосферного переноса. Поскольку эти черные частицы поглощают больше тепла, чем белый снег, изучение концентраций черного углерода в ледниках важно для прогнозирования скорости таяния в будущем.
Ученые ранее изучали черный углерод в районах с очевидными близлежащими источниками (такими как угольная шахта на Шпицбергене, Норвегия), но меньше известно о его сложных взаимодействиях в заснеженных районах, более удаленных от человеческого воздействия.
В то время как точные источники черного углерода часто трудно определить в отдаленных районах, исследователи использовали молекулярный анализ черного углерода вместе с анализом ветров, чтобы показать, что на ледяном щите Гренландии недавно наблюдались явные последствия лесных пожаров. за тысячи миль в канадской Арктике.
«Мы можем сказать, что углерод был свежим от этих пожаров», - сказала Алия Хан, научный сотрудник Национального центра данных по снегу и льду Калифорнийского университета в Боулдере (NSIDC) и бывший аспирант Института Арктики и Альпийские исследования (ИНСТААР). «Молекулярная сигнатура этих образцов явно отличалась от остальной части нашего набора данных».
Ожидается, что в будущем количество лесных пожаров участится, и эта тенденция может усугубить последствия более продолжительных летних сезонов таяния и привести к большему отложению черного углерода.
«Большее количество черного углерода на льду может продолжать вызывать цикл обратной связи дальнейшего таяния», - сказал Хан..
Глобальный масштаб исследования может помочь исследователям установить верхний и нижний пределы осаждения черного углерода и лучше учесть эффекты фотодеградации, процесса, посредством которого солнечный свет изменяет молекулярный состав с течением времени.
«Фотодеградация запутывает сигнатуру растворенного черного углерода», - сказал Хан. «Сейчас для образцов, которые подвергались воздействию солнечного света в течение длительного времени, трудно точно определить источник. Однако свежие образцы, подобные тем, которые мы собрали на ледяном щите Гренландии, могут показать явные следы лесного пожара».
Относительно большое количество черного углерода, измеренное в одном ледниковом потоке в Гренландии, также может свидетельствовать о том, что частицы могут переноситься локально по поверхности льда в результате процессов таяния.
«Влияние далеких лесных пожаров на процессы таяния ледяного щита Гренландии по своей природе сложно продемонстрировать, и эти четкие химические результаты предоставляют еще одно доказательство этой связи», - сказала Дайан Макнайт, профессор Калифорнийского университета в Боулдере и исследователь. соавтор исследования.
Исследование также было проведено в соавторстве с Ричардом Армстронгом и Марком Уильямсом из CU Boulder, INSTAAR и NSIDC; Саша Вагнер и Рудольф Джаффе из Международного университета Флориды; и Пэн Сянь из Военно-морской исследовательской лаборатории в Монтерее, Калифорния.
Национальный научный фонд, Агентство США по международному развитию, проект Dark Snow Project и Программа долгосрочных экологических исследований побережья Эверглейдс во Флориде предоставили финансирование для этой работы.
Выводы были недавно опубликованы в Интернете в журнале Geophysical Research Letters, публикации Американского геофизического союза.