Недавнее исследование Института физической химии Бласа Кабреры (IQF-CSIC) выявило ранее неизученную роль стратосферы в транспортировке и осаждении ртути из районов с высокими выбросами в Северном полушарии в удаленные места, включая полюса.
Опубликованное в журнале Science Advances, исследование показывает, что значительная часть ртути, попадающей в наземные экосистемы, химически активирована и транспортируется по всему миру в стратосфере. Эта находка имеет серьезные последствия для воздействия экосистем на загрязнение ртутью, влияя как на здоровье человека, так и на дикую природу.
Ртуть, жидкий металл при комнатной температуре, существует в следовых газообразных формах в атмосфере, происходящих из природных источников, таких как эрозия почвы и вулканические извержения, а также из промышленных процессов. Атмосферная металлическая ртуть подвергается окислительным реакциям, которые до конца не изучены, что приводит к ее быстрому осаждению в удаленные моря и континенты.
В отличие от ранее существовавших представлений о том, что реакции ртути и транспорт происходят исключительно в тропосфере, исследование показывает, что почти треть ртути, попадающей в наземные экосистемы, реагирует в стратосфере на высоте от 12 до 40 километров. Уникальная фотохимическая среда этого слоя ускоряет процессы окисления ртути.
Циркуляция воздуха в стратосфере функционирует как «глобальный конвейер», транспортируя большие количества газообразной ртути из сильно загрязненных регионов в изолированные районы, включая полярные регионы. Исследование также прогнозирует, что изменение климата увеличит транспортировку ртути в стратосфере.
Впервые исследование установило комплексную модель цикла ртути на Земле. Эта модель идентифицирует полный процесс транспортировки и реакции газообразной ртути в стратосфере, которая возвращается на поверхность Земли в виде растворимых солей, осаждающихся в удаленных местах, таких как Арктика и Антарктика.
По словам Альфонсо Сайз-Лопеса, руководителя исследования, это исследование дает объяснение наблюдаемым различиям в атмосферных концентрациях ртути между Северным и Южным полушариями, которые ранее не соответствовали распределению промышленных выбросов.
Газообразная ртуть достигает верхних слоев атмосферы с поверхности Земли через сложные физические механизмы, главным образом в тропиках, которые могут быть подробно смоделированы с помощью климатических моделей. Включение описанных химических реакций в климатические модели приводит к числовому представлению геохимического цикла ртути, которое теперь включает новые химические и фотохимические реакции, которые могут происходить в стратосфере.