Названа одна из причин истощения озонового слоя Земли

Международная команда ученых впервые провела количественный анализ содержания йода в нижней стратосфере Земли. Результаты исследования, опубликованные в журнале PNAS, говорят о том, что йод оказывает разрушающее действие на озоновый слой Земли и, по-видимому, замедляет его регенерацию.

Снижение объемов выбросов в атмосферу гидрофторуглеродов (ХФУ) привело к тому, что в отдельных частях стратосферы озон медленно восстанавливается, и озоновая дыра над Антарктикой стала меньше. Но, как ни странно, не во всех: часть этого важного для планеты защитного слоя восстанавливается крайне медленно.

"Хотя озоновый слой в верхней стратосфере показывает признаки регенерации, озон в нижней стратосфере продолжает уменьшаться по необъяснимым причинам", - говорит ведущий автор исследования Райнер Волкамер из университета Колорадо (США). Одной из возможных причин ученые называют незаконный выброс от неизвестного производства в Китае запрещенных ХФУ, таких как четыреххлористый углерод и трихлорфторметан.

Но есть и другое объяснение, о чем сообщает команда Волкамера. По оценкам ученых, причиной истощения озонового слоя в нижней стратосфере может быть йод, который содержится в антропогенных выбросах. "Йод обладает в 600 раз большим потенциалом для разрушения озона в нижних слоях стратосферы, чем хлор", - сообщают они.

Оба вещества действуют как катализаторы, которые способствуют озоноразрушающим реакциям и могут приводить к образованию новых частиц, изменяющих состав облаков и их отражательную способность. Однако до сих пор было неясно, какое количество йода может достичь озонового слоя из нижних слоев атмосферы. "Мы знали, что йод должен быть там, но не могли определить его количество: измерительные приборы были недостаточно точными", - говорит соавтор исследования Теодор Кениг.

И вот ситуация изменилась благодаря оптическому абсорбционному спектрометру, установленному в самолет. Ученые выполнили серию полетов и с помощью спектрометра определили содержание частиц йода в нижней стратосфере.

Анализы показали, что доля йода в стратосфере составляет 0,77 триллиона, что, на первый взгляд, кажется крайне мало. Это количество сопоставимо с парой бутылок воды, которая смешалась бы с общим годовым притоком воды среднего по величине озера.

Однако из-за того, что йод активно вступает в реакции на частицах льда в верхней тропосфере, этого количества достаточно, чтобы оказать влияние на стратосферный озон. Как считают авторы, это влияние йода как минимум в 4-5 раз выше, чем у всех короткоживущих соединений брома и хлора за последние 20 лет.

"Поразительно, что эти изменения уровня озона, вызванные йодом, достаточно высоки, чтобы объяснить, почему озон в нижней стратосфере не восстанавливается, - говорит Волкамер. - До сих пор считалось, что это результат изменения воздушного обмена между тропосферой и стратосферой. Но наши измерения показывают, что тому есть и химическое объяснение".

Однако возникает вопрос, откуда поступает йод и как он попадает в стратосферу. Как это ни парадоксально, говорят исследователи, решающую роль может сыграть концентрация озона в нижних слоях атмосферы, вызванная выбросами производств и выхлопных газов. Если приземный озон достигает океана, он вступает в реакцию с морской водой и может переносить растворенный в нем йод в атмосферу. Через воздушные потоки этот йод, образуя летучие соединения, затем достигает нижней стратосферы.

По прогнозам, выбросы йода в стратосферу будут расти с повышением концентрации озона в нижних слоях атмосферы. "Поэтому необходимо продолжить изучение причин истощения озонового слоя, связанных с повышенным содержанием йода в нижней стратосфере из-за антропогенных выбросов", - говорят исследователи.