С 2011 по 2015 год в Калифорнии наблюдалась самая сильная засуха за всю историю наблюдений, сочетавшая в себе высокую температуру и малое количество осадков. Условия засухи могут иметь сложные последствия для качества озона в воздухе, поэтому, чтобы лучше понять этот процесс, исследователи проанализировали данные из двух загрязненных озоном городов до, во время и после засухи в Калифорнии. Они сообщают о своих результатах в журнале ACS Environmental Science & Technology.
Хотя озон в стратосфере защищает землю от ультрафиолетового излучения, на уровне земли эта молекула является вредным загрязнителем воздуха для людей, животных и растений. Приземный озон образуется, когда соединения оксидов азота, главным образом из автомобильных выбросов, вступают в реакцию с летучими органическими соединениями (ЛОС) из природных и антропогенных источников. Изопрен, летучие органические соединения, выделяемые растениями, вносит значительный вклад в образование озона в летние месяцы во многих местах по всему миру. Однако растения также снижают уровень озона в воздухе, поглощая газ через поры в своих листьях. Поскольку условия засухи влияют на оба этих связанных с растениями процесса, Анжелик Деметилло, Салли Пуседе и их коллеги хотели изучить концентрацию изопрена и озона в воздухе, а также индекс площади листьев, диоксид азота и метеорологию до, во время и после засухи в Калифорнии.
В своем исследовании исследователи проанализировали общедоступные данные, собранные с земли и со спутников во Фресно, загрязненном озоном городе недалеко от дубовой саванны, и в Бейкерсфилде, штат Калифорния. Они обнаружили, что концентрации изопрена существенно не изменились во время ранней засухи, но упали более чем на 50 процентов во время самых суровых засушливых условий. Воздействие засухи на изопрен также зависело от температуры атмосферы. Исследователи обнаружили, что засуха изменила производство озона таким образом, что этот процесс стал химически более чувствительным к уменьшению изопрена и других летучих органических соединений, затронутых засухой. Эти факторы привели к предполагаемому общему снижению производства озона примерно на 20 процентов во время сильной засухи. Однако это снижение было компенсировано сопоставимым сокращением поглощения озона растениями, что привело к общему снижению уровней озона всего на 6 процентов в период сильной засухи. Эти результаты показывают, что влияние засухи на загрязнение озоном является комплексным и зависит от силы и продолжительности засухи, говорят исследователи.