Климатологи изучили образцы льда, сформировавшиеся в Антарктике в середине XIX века, и пришли к выводу, что концентрация водорода в воздухе выросла более чем на 70% за последние полтора столетия. Этот рост дополнительно ускорил глобальное потепление, пишут ученые в статье в журнале PNAS.
«Проведенная нами реконструкция показывает, что доля водорода в атмосфере почти не менялась до конца XIX века, после чего она начала плавно расти и выросла на 70% к началу текущего столетия. Вдобавок, мы зафиксировали резкий всплеск в концентрации водорода в конце прошлого века, чье существование ставит под сомнение связь между антропогенными выбросами угарного газа и водорода», — пишут исследователи.
Водород представляет собой очень легкий газ, активно взаимодействующий с кислородом и другими окислителями. Сегодня водород рассматривается в качестве замены для топлива на базе нефтепродуктов или природного газа, так как его сжигание не приводит к накоплению в атмосфере парниковых газов и различных токсинов.
С другой стороны, водород сам по себе является парниковым газом, так как его попадание в нижние слои атмосферы замедляет распад метана и способствует образованию озона, чьи молекулы мешают теплу покидать Землю. По текущим оценкам ученых, водород значительно уступает углекислому газу в силе действия на климат, однако его роль может заметно вырасти после перехода цивилизации на водородную энергетику.
Группа климатологов под руководством Эрика Зальцмана, профессора университета Калифорнии в Ирвине (США), получила первые сведения о том, как менялась концентрация водорода в атмосфере Земли за последние полтора столетия. Ученые получили подобные сведения, проанализировав химический состав пузырьков воздуха, заточенных в залежах льда в Антарктике.
Водородное загрязнение атмосферы
Первые серьезные наблюдения за концентрацией водорода в атмосфере, как отмечают профессор Зальцман и его коллеги, были организованы на глобальном уровне лишь в конце 1980-х годов. По этой причине ученые не могли точно сказать, с какой скоростью накапливается водород в воздухе Земли и какие промышленные процессы порождают его выбросы.
Ученым удалось получить подобные сведения благодаря уникальным отложениям льда, которые формировались с 1852 года на территории «мегадюн», волнообразных отложений спрессованного снега в Восточной Антарктике. Они расположены в регионе с крайне низким уровнем осадков, благодаря чему относительно тонкий слой льда толщиной в 60-70 метров содержит в себе слои, формировавшиеся на протяжении многих десятилетий.
Климатологи собрали образцы льда из разных регионов «мегадюн», извлекли пузырьки воздуха из подобных прослоек и детально изучили их химический состав. Как показал проведенный ими анализ, за последние 150 лет концентрация водорода в атмосфере резко выросла. Она повысилась примерно на 70%, причем весь этот рост пришелся на последние сто лет.
Замеры профессора Зальцмана и его коллег указали на то, что особенно быстро концентрация водорода росла в последние два десятилетия XX века. Это открытие стало неожиданностью для ученых, так как исследователи в прошлом считали, что главным источником этих утечек служит производство так называемого синтез-газа, смеси из водорода и угарного газа.
Его выработка начала сокращаться в 1980-х годах, из-за чего многие ученые считали, что аналогичным образом должны были упасть концентрации водорода в атмосфере. Образцы льда из Антарктики указывают на то, что это на самом деле не так, что свидетельствует о наличии других серьезных источников антропогенных выбросов водорода. Их поиски и изучение должны стать одной из главных задач для климатологов, подытожили исследователи.
