Зміна клімату впливає на планету не лише через спеку, посухи чи танення льодовиків. Виявляється, вона тихо переписує правила гри й високо над нашими головами — у самій атмосфері. Нове дослідження показує: глобальне потепління змінює не тільки обсяги парникових газів, а й те, скільки часу вони залишаються в повітрі. Один із таких газів — закис азоту, або N₂O.
Чому закис азоту такий небезпечний
Закис азоту — це подвійна загроза. З одного боку, він утримує тепло й посилює глобальне потепління. З іншого — руйнує озоновий шар, який захищає Землю від шкідливого ультрафіолетового випромінювання. За впливом на клімат він поступається лише вуглекислому газу та метану.
Сьогодні в атмосфері міститься близько 337 частин N₂O на мільярд — і більшість цього зростання спричинена діяльністю людини. Основне джерело — сільське господарство, зокрема використання добрив. Також газ виділяється під час промислових процесів і спалювання палива. Є й природні джерела — ґрунти та океани.
Тому для кліматологів критично важливо розуміти не лише, скільки цього газу потрапляє в повітря, а й як швидко він зникає.
Атмосфера змінюється швидше, ніж думали
Вчені з Каліфорнійського університету в Ірвайні проаналізували супутникові дані NASA за 20 років — з 2004 по 2024. Результат виявився несподіваним: середня «тривалість життя» закису азоту в атмосфері скорочується приблизно на 1,4% кожні десять років.
Раніше вважалося, що цей показник майже незмінний і становить близько 117 років. Але підвищення температур і зміни повітряних потоків у верхніх шарах атмосфери прискорюють перенесення N₂O туди, де він руйнується значно швидше.
Що відбувається у стратосфері
Після потрапляння в атмосферу закис азоту поступово піднімається в стратосферу — шар на висоті приблизно від 10 до 50 кілометрів. Саме там більшість молекул N₂O розпадається під дією ультрафіолетового світла Сонця.
Проблема в тому, що під час цього розпаду утворюються оксиди азоту — речовини, які запускають ланцюгові реакції руйнування озону. Після заборони хлорфторвуглеців закис азоту фактично став головним антропогенним руйнівником озонового шару.
Клімат запускає хімічний зворотний зв’язок
Глобальне потепління прогріває нижні шари атмосфери, але водночас охолоджує стратосферу. Це змінює швидкість хімічних реакцій і циркуляцію повітря. У результаті N₂O швидше потрапляє в зони, де активно руйнується.
За словами дослідників, формується складний зворотний зв’язок: зміна температур → інша циркуляція повітря → швидший розпад газу → зміни в озоновому шарі → знову вплив на хімію атмосфери.
Чому це ускладнює кліматичні прогнози
Більшість кліматичних моделей зосереджені на викидах: скільки газів ми виробляємо сьогодні і скільки будемо виробляти завтра. Але нове дослідження показує, що сама атмосфера теж змінює правила, незалежно від рівня викидів.
Вчені з’ясували, що невизначеність, пов’язана зі скороченням «життя» N₂O, вже співставна з різницею між основними кліматичними сценаріями. Теоретично, навіть без зменшення викидів, швидший розпад газу може призвести до помітно нижчих його концентрацій у майбутньому.
Також дослідники підрахували, що до кінця століття глобальний потеплювальний ефект закису азоту може зменшитися приблизно на 11%. Для міжнародних кліматичних угод і підрахунків це дуже суттєво.
Що далі
Науковці наголошують: кліматичні моделі потрібно оновлювати. Атмосферна хімія, циркуляція повітря, озон і парникові гази мають розглядатися як єдина система, а не окремі процеси. Зміна клімату проявляється не лише в екстремальній погоді. Вона вже зараз непомітно змінює хімічний баланс планети — високо над Землею, але з наслідками для всіх нас.
Дослідження опубліковане в журналі Proceedings of the National Academy of Sciences.