Учёные сделали чрезвычайно важный шаг в понимании взаимосвязи между климатом и растительностью. Органические соединения, производимые растительностью, были впервые обнаружены в ходе лабораторных и полевых исследований, проходивших в Финляндии и Германии.
Эти органические разновидности способствуют образованию аэрозолей, которые не только влияют на качество воздуха, но и климат в целом. Об этом сообщается в одной из статей журнала «Nature», опубликованной на прошлой неделе. Результаты проведенных исследований могут помочь объяснить несоответствия между наблюдениями и теорией о том, как летучие органические соединения, исходящие от растительности, преобразуются в атмосферные аэрозоли, в частности, над лесными регионами.
Леса выделяют большое количество летучих органических соединений — Volatile Оrganic Сompounds (VOC). Их продукты реакций формируют, так называемый, вторичный органический аэрозоль. В этом случае газы преобразуются в частицы, которые отражают солнечное излучение. Более того, такие частицы служат ядрами для аккумуляции облачных масс. Эти процессы оказывают значительное воздействие на климат, именно поэтому ими весьма заинтересованы учёные.
Однако, модельные расчёты достаточно неточны, так как всё ещё есть очень много пробелов в знаниях о том, какую роль соединения, испускаемые растительностью, играют в процессе перехода их жидкого в твердое состояние. Пока эти процессы мало изучены, достаточно трудно делать какие-либо прогнозы. Эта неопределённость затрагивать и климатические модели.
Самая большая загвоздка в том, как именно происходит «присоединения» новообразованных частиц к облачным ядрам, на которых конденсируется вода, что служит началом образования облаков. Рост аэрозольных частиц от трёх до ста нанометров в диаметре предусматривает наличие паров ELVOC (extremely low-volatility organic compounds), идентификация которых ранее была крайне затруднительной.
Значительный прогресс в области методик измерения, сделал их обнаружение менее проблематичным. До недавнего времени эти соединения не могли быть измерены, так как они существовали относительно недолго. Как только эти молекулы сталкиваются с некой поверхностью, они тут же абсорбируются, и как результат не могут быть обнаружены в газовой среде посредствами аналитических инструментов.
Недавно проведенное учёными из Финляндии, Германии, США и Дании исследование — проходило в несколько этапов. Полевые измерения проводились на станции University of Helsinki, для которой типичны бореальные леса, покрывающие порядка 8% земной поверхности. Лабораторные исследования проходили в Research Center Julich.
Основной частью лабораторного этапа было проведение исследований в стеклянной камере Julich Plant Atmosphere Chamber (JPAC), использование которой позволяет контролировать условия температуры, влажности и радиации.
По словам Mikael Ehn из University of Helsinki, который является первым автором данного исследования, он и его коллеги сосредоточились на окислении пиненов, потому что на них приходится примерно половина мировой эмиссии монотерпена. Он отмечает, что его коллегам удалось представить первые молекулярные доказательства прямого источника ELVOC, возникающих при окислении монотерпенов и других летучих газообразных соединений.
Этот процесс приводит к образованию паров, содержащих относительно большие молекулы, каждая из которых характеризуется примерно одинаковым содержанием атомов, кислорода, углерода и водорода.
Это исследование указывает на то, что роль озона (окислителя пинена и других монотерпенов) была недооценена. Полученные в ходе исследования результаты помогают объяснить значительную часть органической массы аэрозольных частиц в воздухе. Учёные уверены, что формирование ELVOC влияет на образование облаков, а, следовательно, и на климат.
