Ученые: в атмосфере Арктики растет концентрация хлора

Ученые, изучающие атмосферу над городом Барроу (Аляска), обнаружили высокую концентрацию хлора в воздухе, что может грозить экологической катастрофой. Это первое исследование такого рода в Арктике и первое беспрецедентное засвидетельствованное содержание молекулярного хлора в атмосфере, пишет информационный ресурс TG Daily.

Молекулярный хлор, высвобожденный из морской соли в результате таяния морских льдов, под воздействием солнечного света образует атомы хлора. Эти атомы обладают высокой реакционной способностью и могут окислять многие компоненты атмосферы, в том числе метан и элементарную ртуть, а также активировать бром. Окисленная ртуть имеет большую химическую активность и может накапливаться в арктической экосистеме.

Никто не ожидал увидеть в Барроу или в приполярных районах такой уровень хлора, — говорит профессор Грег Хью из Технологического института Джорджии в Атланте.

Исследование, проведенное при содействии Национального научного фонда в рамках международной междисциплинарной программы OASIS, было опубликовано в журнале Nature Geoscience.

Исследователи напрямую измерили уровень молекулярного хлора в Арктике весной 2009 года методом масс-спектрометрии с химической ионизацией. Сначала ученые скептически отнеслись к полученным данным и в течение нескольких лет проводили другие эксперименты, чтобы обеспечить точность сделанных выводов.

Уровень молекулярного хлора над Барроу составил 400 частиц на триллион – очень высокая концентрация, учитывая недолговечность атомов хлора в атмосферном воздухе из-за их сильных окислительных свойств и высокой реакционной способности с другой атмосферной химией.

Концентрация молекулярного хлора достигает своего пика ранним утром и к вечеру. Ночью она падает почти до нуля. Средние дневные уровни молекулярного хлора коррелировались с измерениями озона, предполагая, что в образовании молекулярного хлора принимали участие солнечный свет и озон.

Предыдущие исследования Арктики свидетельствуют о высоких уровнях окисленной ртути в Барроу и других приполярных районах. Основной причиной здешнего накопления элементарной ртути являются углеперерабатывающие заводы по всему миру. Весной количество озона и элементарной ртути в небе над городом уменьшается, ее замещают галогены – хлор и бром, поступающие туда с таянием морского льда.

Молекулярный хлор имеет высокую реактивность. Это окажет очень сильное влияние на химический состав атмосферы, — говорит Хью.

Исследование показало, что атомы хлора являются доминирующим окислителем в Барроу. Исследуемая область относится к региону с небольшим содержанием окислителей в атмосфере, что вызвано отсутствием там водяного пара и озона. Источником молекулярного хлора является хлорид натрия, который содержится в морской соли. Каким образом морская соль превращается в молекулярный хлор, ученым еще предстоит выяснить.

Нам действительно незнаком этот механизм. Он пока остается загадкой. Наблюдается кардинальное изменение морского льда, так что сейчас трудно что-либо прогнозировать, — говорит исследователь.

Ученым точно известно, что уменьшение полярного морского льда ускоряется. Таяние ледников может выбросить еще больше молекулярного хлора в атмосферу, что вызовет непредсказуемые изменения климата.