Степень ущерба озоновому слою в следствии большого взрывного извержения зависит от сложного состава воздуха, включая уровни антропогенных выбросов в воздух. Применяя сложное химическое моделирование, исследователи из Университета Мэриленда и Гарвардского университета изучили, что случится с озоновым слоем в ответ на широкомасштабные извержения вулканов в течение оставшейся части этого столетия и в нескольких разных сценариях выбросов парниковых газов. Изучение было сравнительно не так давно размещено в издании Geophysical Research Letters.Стратосфера Почвы все еще восстанавливается по окончании исторического выброса хлорфторуглеродов (ХФУ) и других озоноразрушающих химикатов.
Не обращая внимания на то, что 30 лет назад Монреальский протокол прекратил применение ХФУ, уровни хлорсодержащих молекул в воздухе все еще повышены. Взрывные извержения вулканов, из-за которых в стратосферу выбрасывается много диоксида серы, содействуют химическому превращению хлора в более активные формы, разрушающие озон.
Исследователям в далеком прошлом как мы знаем, что при высоких концентрациях хлора в ХФУ, создаваемых человеком, истощение озонового слоя случится по окончании извержения вулкана. В то время, когда уровень хлора из ХФУ низкий, извержения вулканов смогут практически расширить толщину озонового слоя. Но в то время, когда как раз случится данный переход — от извержений, разрушающих озоновый слой, до извержений, увеличивающих толщину озонового слоя, — продолжительное время оставалось неясным. Прошлое изучение продемонстрировало, что переходный период наступит где-то между 2015 и 2040 годами.
Исследователи из Гарварда поняли, что извержения вулканов смогут привести к истощению озонового слоя до 2070 года либо позднее, не обращая внимания на понижение концентрации антропогенных ХФУ.«Результаты отечественной модели говорят о том, что уязвимость озонового столба перед большими извержениями вулканов, возможно, сохранится в конце XXI века, существенно позднее, чем прошлые оценки», — сообщил Дэвид Уилмаут, руководивший изучением и научный сотрудник Гарвардского университета им. Джона.
Школа инженерных и прикладных наук А. Полсона и факультет химической биологии и химии.Итак, из-за чего данный сдвиг происходит намного позднее, чем предполагалось ранее?«Прошлые оценки не принимали к сведенью определенные природные источники галогенных газов, такие как весьма короткоживущие бромоуглероды, происходящие из морского планктона и микроводорослей», — сообщил Эрик Клобас, ведущий кандидат и автор наук по химической физике из Гарварда.
Учет этих выбросов разрешает совершенно верно настроить время перехода от извержений, вызывающих истощение озонового слоя, к извержениям, каковые увеличивают толщину озонового слоя. Эти естественные источники брома становятся особенно ответственными в нижних слоях стратосферы по окончании того, как концентрация ХФУ, выбрасываемых человеком, снизилась.«Мы поняли, что критически серьёзна концентрация брома из природных, весьма короткоживущих органических соединений», — сообщил Клобас. «Кроме того маленькие, доли на триллион трансформации количества брома из этих источников смогут означать отличие между извержением вулкана в конце 21 века, приводящим к истощению озонового столба либо усилению озонового столба».
После этого исследователи изучили, как вулканическое событие размером с извержение горы Пинатубо, выкинувшее около 20 миллионов метрических тысячь киллограм диоксида серы в стратосферу в первой половине 90-ых годов двадцатого века, повлияет на озоновый слой в 2100 году. Команда смоделировала четыре разных сценария выбросов парниковых газов. от весьма оптимистичного до того, что в большинстве случаев считается нехорошим сценарием.Команда поняла, что самый оптимистичный прогноз будущих концентраций парниковых газов стал причиной громаднейшему истощению озонового слоя в следствии извержения вулкана.
И напротив, в пессимистическом сценарии, при котором выбросы парниковых газов будут продолжать расти в течение 21 века, извержение размером с гору Пинатубо практически приведет к маленькому повышению содержания озона. Исследователи поняли, что более низкие температуры стратосферы и более большие уровни метана в этом сценарии сдерживают серьёзные химические реакции, разрушающие озоновый слой.Но вот что весьма интересно: все перечисленные выше сценарии предполагали, что извержение вулкана лишь внесет серу в стратосферу, как извержение горы Пинатубо в первой половине 90-ых годов двадцатого века на Филиппинах. В случае если в следствии извержения в стратосферу будут кроме этого введены галогенсодержащие химические вещества, такие как хлористый водород (HCl), результаты смогут быть страшными.
"В случае если вулканические галогены, каковые в большинстве случаев присутствуют много при извержениях вулканов, значительно разделятся на стратосферу — при любом сценарии выбросов парниковых газов в любую секунду в будущем — это возможно может привести к серьёзным потерям стратосферного озона, "сообщил Клобас.При таких условиях В США может наблюдаться продолжительное и большое уменьшение толщины озонового слоя — от 15 до 25 процентов в смоделированном сценарии с самым высоким содержанием галогенов.
Кроме того маленькое уменьшение толщины озонового слоя, что защищает поверхность Почвы от разрушающего ДНК ультрафиолетового излучения, может отрицательно сказаться на здоровье человека и других формах судьбы на данной планете.«Эти извержения — весьма необыкновенные события, но возможность существует, как свидетельствуют исторические записи», — сообщил Уилмут.