Bloomberg: ученые исследуют влияние черного углерода на таяние арктических льдов
В 2023 г. лесные пожары в Канаде, охватившие свыше 17 млн га бореальных лесов, достигли небывалой интенсивности – пламя плавило краску на пожарных машинах, а подземные очаги тлели всю зиму. Тепло порождало мощные восходящие потоки, выносившие в атмосферу сажу – особенно опасный для климата черный углерод. Он поглощает тепло от солнца и, когда он покрывает слой льда или снега, снижает его способность отражать солнечную энергию обратно в космос. Кроме того, черный углерод представляет риск для здоровья человека – вызывает респираторные и сердечно-сосудистые заболевания. Какая часть черного углерода в результате пожаров достигла Арктики – насущный вопрос для климатологов, которые опасаются, что этот аэрозоль может стать основным фактором дальнейшего потепления в и без того самом быстро теплеющем месте на Земле. В Канаде уже наступила середина пожароопасного сезона 2025 г., и нынешние пожары, скорее всего, станут вторыми по масштабу за последние три десятилетия после рекордного уровня, установленного в 2023 г. Об этом рассказывает Bloomberg.
«Чем жарче огонь, тем выше он может подняться, – пояснила физик атмосферы из Колумбийского университета Сара Смит. – Мы все еще изучаем, насколько высоко воздушные массы черного углерода могут быть выброшены в атмосферу и каковы их последствия».
Анализ ледяных кернов из Гренландии выявил любопытную динамику содержания черного углерода. Исследования слоев, относящихся к XVIII веку, демонстрируют периодические отложения сажи от североамериканских лесных пожаров. В начале XX столетия ситуация изменилась – концентрация частиц начала устойчиво расти из-за резкого увеличения использования дровяного и угольного отопления в Канаде, США и Западной Европе. Принятые экологические меры – установка очистных скрубберов на угольных электростанциях и переход на более чистые виды топлива – значительно улучшили ситуацию. Эти шаги снизили актуальность проблемы черного углерода по сравнению с другими антропогенными факторами климатических изменений. «Я бы не сказал, что мы потеряли интерес, но есть некоторые свидетельства того, что в Арктике наблюдается тенденция к снижению уровня черного углерода», – прокомментировал ученый из Мичиганского университета Марк Фланнер, изучающий взаимодействие криосферы и климата. Однако, по его словам, вероятность более частых и сильных лесных пожаров на севере страны меняет ситуацию: «2023 г. стал для нас открытием».
Для изучения влияния черного углерода от современных мега-пожаров Смит использовала показатель аэрозольной оптической глубины (AOD), измеряющий рассеивание солнечного света в атмосфере. Данные показали рекордные значения AOD вплоть до Западной Европы – дымовые шлейфы над северо-востоком США и Северной Атлантикой блокировали до 2/3 солнечного излучения в июне 2023 г.
Летом 2025 г. исследователи планируют проанализировать почасовые данные с датчиков Purple Air в Гренландии, чтобы определить концентрацию частиц у поверхности во время прохождения дымовых масс. Ключевой вопрос – оседал ли углерод на ледник или вымывался осадками над океаном. Особый интерес представляет возможное изменение оптических свойств частиц в процессе переноса, что может снижать их воздействие на таяние льдов. Черный углерод радикально снижает альбедо льда: вместо отражения 85% солнечного света загрязненная поверхность активно поглощает тепло. Это запускает цепную реакцию – таяние расширяет площади темной воды, что усиливает прогрев.