Studija objavljena u Proceedings of the National Academy of Sciences istražuje efekte saharskih oblaka prašine na atmosferski metan. Njegovi nalazi imaju potencijalno dalekosežne implikacije za razumevanje globalnog budžeta metana i razloga za ubrzano povećanje atmosferskog metana.
Studija pod naslovom „Proizvodnja fotokatalitičkog atoma hlora na aerosolima u raspršivanju mineralne prašine i mora iznad severnog Atlantika“, uključuje predloženi novi mehanizam u kome se duvanje mineralne prašine meša sa morskim sprejom da bi se formirao aerosol u spreju mineralne prašine i mora (MDSA).
Rezultati sugerišu da se MDSA aktivira sunčevom svetlošću da bi proizveo obilje atoma hlora, koji fotokatalizom oksiduju atmosferski metan i troposferski ozon. U velikoj meri sastavljen od prašine iz pustinje Sahare u kombinaciji sa aerosolom morske soli iz okeana, MDSA je dominantni izvor atmosferskog hlora iznad severnog Atlantika, otkriva studija.
Studija se oslanja na kombinaciju globalnog modeliranja i laboratorijskih i terenskih opservacija, uključujući uzorke vazduha sa Barbadosa koji pokazuju sezonsko iscrpljivanje stabilnog izotopa 13 CO, anomalije koja je zbunjivala naučnike 20 godina. Znali su da su uočene promene u 13 CO i C 18 O dokaz da su atomi hlora reagovali sa metanom, i da je ugljen monoksid prvi stabilan proizvod u atmosferskoj oksidaciji metana. Ali poznati izvori atmosferskog hlora do sada nisu mogli objasniti stepen iscrpljenosti 13 CO.
Koristeći globalni 3D hemijsko-klimatski model (CAM-Chem), istraživački tim je otkrio da kada je povećan hlor iz MDSA mehanizma ugrađen u model, rezultati se dobro slažu sa podacima Barbadosa i objašnjavaju smanjenje 13 CO.
Ako se efekat MDSA primećen u severnom Atlantiku ekstrapolira globalno i ako je njegova efikasnost slična u drugim delovima sveta – dve oblasti koje još nisu dobro shvaćene i zahtevaju dalja istraživanja – globalne atmosferske koncentracije hlora mogle bi biti otprilike 40% veće od prethodno procenjenih, otkriva studija. Uključivanje ovoga u globalno modeliranje metana moglo bi potencijalno da promeni naše razumevanje relativnih proporcija izvora emisije metana.
Metan je moćan gas staklene bašte, sa potencijalom globalnog zagrevanja (GVP) 83 puta većim od ugljen-dioksida tokom 20 godina i 30 puta višim tokom 100 godina, što čini oko trećinu savremenog zagrevanja. Koncentracije metana u atmosferi, koje su sada skoro 2,6 puta veće nego u predindustrijskim vremenima, rastu ubrzanom stopom, sa najvećim godišnjim porastom zabeleženim u 2020. i 2021. godini.
Poznato je da su antropogene emisije metana uzrok većine ukupnog porasta, pri čemu su povećane prirodne emisije i promene atmosferske hemije koje su rezultat antropogenih emisija različitih gasova takođe igraju ulogu.
Iako razlog za nedavno ubrzanje nije dobro shvaćen, ova studija je možda pronašla važan trag. Njegov zaključak da postoji više aktivnog hlora nego što se ranije mislilo, što utiče na 13 C, ukazuje na moguće povećanje metana iz bioloških izvora kao što su poljoprivreda i močvare. Ovo sugeriše da je biološki metan možda igrao nešto veću ulogu nego što se ranije procenjivalo.
„Emisije metana iz bioloških izvora kao što su močvare i poljoprivreda mogu rasti kako globalne temperature rastu“, rekao je Maarten van Herpen, glavni autor studije PNAS. „Ali nedavno povećanje prašine iz Severne Afrike verovatno je povećalo oksidaciju metana u atmosferi, delimično maskirajući rast bioloških emisija metana. Prilagođavanje atmosferskog modeliranja da se ovo uzme u obzir može pokazati da emisije metana iz bioloških izvora rastu čak i brže nego što smo mislili.“
„Kada se ovi nalazi uključe u budžete za metan, verovatno će povećati našu procenu koliko metana dolazi iz bioloških izvora“, rekao je profesor Univerziteta u Kopenhagenu Metju Džonson, koji je koautor studije.
„Dok je oksidacija metana iz MDSA relativno mala u smislu globalnog metana, naši podaci pokazuju da izaziva velike promene u obilju 13 C u metanu, koji se koristi za određivanje doprinosa izvora. Poslednjih nekoliko godina smo videli da se atmosferski metan povećava sve većom brzinom, više nego ikada ranije, i važno je da se uzme u obzir potreba modela da se ponovo uzme u obzir pomeranje hlora. povećanje biološkog metana, koji je identifikovan kao kritična tačka preokreta.“
Kako MDSA mehanizam može da funkcioniše u drugim delovima sveta nije dobro shvaćen i zahteva dalje istraživanje, tvrdi se u studiji. Nastavna istraživanja su u toku.
„Naše trenutno istraživanje je fokusirano na bolje razumevanje šta tačno utiče na to koliko čestice metana MDSA uklanjaju iz atmosfere“, rekao je van Herpen.
„Da bismo to uradili, analiziramo uzorke vazduha preko severnog Atlantika, koje obezbeđuju atmosferske opservatorije i komercijalni brodovi. Pomorci pomažu da unapredimo naše istraživanje tako što pune boce vazduhom dok prolaze kroz afrički oblak prašine. Do sada smo prikupili 500 boca. Rani rezultati izgledaju veoma ohrabrujuće, ali nam je potrebna puna godina dana.“
