Атмосфера Земли теряет пыль: неожиданные последствия для климата
Над нашими головами пыли стало меньше, чем двадцать лет назад. С 2003 по 2023 год глобальное количество пыли в атмосфере снизилось примерно на 10%, согласно новому исследованию, опубликованному в журнале Science Advances. И последствие не столь интуитивно, как кажется: эти крошечные частички, поднимаемые в основном большими пустынями, помогают также слегка охлаждать планету. Если их становится меньше, часть этого эффекта пропадает.
Учёные реконструировали траекторию пыли, сочетая спутниковые наблюдения, измерения на поверхности и атмосферные модели. Разные источники, на этот раз рассказывающие одну и ту же историю: в первые два десятилетия XXI века атмосфера Земли стала менее пыльной.
«Это самое сильное на сегодня доказательство того, что атмосфера Земли стала менее пыльной в начале XXI века», — пояснил Ашок Гупта, первый автор исследования, который проводил работу в UCLA и ныне работает в Университете Вандербильта.
От Сахары до Гоби — в небе стало меньше пыли
Огромная часть пыли, циркулирующей вокруг планеты, стартует из Севера полушария. Сахара, в частности, может отправлять минеральные частички через Атлантику на тысячи километров; на другой стороне континента Азии пустыня Гоби делает нечто похожее. Это массивы материалов, достаточно больших, чтобы влиять на глобальные климатические механизмы, океаны и даже ледники. И тем не менее в анализируемый период их суммарное присутствие в атмосфере снизилось.
Учёные ещё пытаются понять, что именно вызвало это снижение. Среди факторов рассматриваются изменения поверхностных ветров и другие экологические трансформации, способные изменить количество материала, поднимаемого с поверхности и транспортируемого в атмосферу. Направление же, по словам исследователей, ясно: после роста в большей части XX века и максимума около восьмидесятых годов, в последние десятилетия пыль начала двигаться в противоположном направлении.
Почему меньше пыли может означать немного больше тепла
Если смотреть снизу, пыль кажется тем, что лучше не вдыхать. А если взглянуть сверху, она превращается в нечто вроде очень тонкого экрана. Минеральные частицы,Suspended в атмосфере, отражают часть солнечного излучения обратно в космос, в целом способствуя небольшому эффекту охлаждения. Джаспер Кок, соавтор исследования и исследователь UCLA, заявил:
«Уменьшение, зафиксированное за последние двадцать лет, вероятно, умеренно способствовало нагреву климата, вызванного антропогенными изменениями».
Потеря пыли не заменяет парниковые газы и не становится внезапно двигателем глобального потепления. Но она добавляет ещё один элемент в климатическую систему, в которой даже относительно небольшие вариации способны смещать энергетический баланс Земли. Практически, пока человеческие активности продолжают подталкивать температуры вверх за счёт выбросов парниковых газов, один из небольших естественных механизмов, которые раньше помогали частично компенсировать тепло, мог слегка ослабнуть.
Эта пыль путешествует гораздо дальше, чем кажется
Её роль, впрочем, не заканчивается на температуре. Когда её несут ветры, пыль везёт минералы и питательные вещества, которые могут оседать в моря и на суше. Материалы из пустынь пересекают целые океаны и тем самым принимают участие в функционировании экосистем вдали от места их поднятия.
А когда пыль оседает на снегу и льду, она производит эффект, прямо противоположный тому, который наблюдается, пока частицы парят в воздухе: поверхность темнеет, уменьшается её способность отражать свет и может усиливаться поглощение тепла.
Затем — качество воздуха. Пыльные бури могут увеличивать концентрацию мелких частиц, пригодных для дыхания, и транспортировать материалы на огромные расстояния. Короче говоря, надеяться лишь на «больше пыли» для охлаждения планеты — достаточно спорная климатическая стратегия.
Даже высохшие озёра и человеческая деятельность попадают в атмосферу
Не вся современная пыль приходит от больших пустынь. Среди источников есть также высохшие или сильно истощённые водоёмы, где открывающаяся поверхность может легко возмужевать ветром. Это случилось на огромных масштабах на Аральском море; подобные динамики затрагивают Great Salt Lake в Юте, озеро Салтон и долину Оуэнс в Калифорнии.
Управление водными ресурсами может оставить подпись гораздо дальше от берега: забрали воду, обнажили осыпающиеся грунты — приходит ветер, и часть этой земли попадает прямо в атмосферу.
Несмотря на снижение, зафиксированное с 2003 года, современные уровни пыли всё равно выше, чем до индустриализации. Следующий шаг — понять, какая доля изменений зависит от ветров, какая — от влажности почвы и какая — от прочих трансформаций ландшафта.
Пока же остаётся довольно пронзительно очевидное: за двадцать лет атмосфера Земли потеряла примерно одну десятую своей пылины. Это очень малое на глаз восприятие, но достаточно великое, чтобы оставить след даже в климате.