دانشمندان دریافته‌اند که جو زمین در حذف آلودگی‌های هوا، از جمله متان که یکی از قوی‌ترین گازهای گلخانه‌ای است، عملکرد بهتری پیدا کرده است.
تحقیقات جدید منتشر شده در Nature Communications نشان می‌دهد که یک ترکیب شیمیایی طبیعی در هوا به نام رادیکال هیدروکسیل (OH) نقش مهمی در پاکسازی جو دارد.
افزایش توانایی جو در حذف آلودگی
برای دهه‌ها، دانشمندان تصور می‌کردند که توانایی زمین در حذف آلاینده‌ها ثابت است. اما یک مطالعه ۳۳ ساله که توسط مؤسسه ملی تحقیقات آب و جو نیوزیلند (NIWA) و سایر محققان انجام شده، نشان داده که سطح OH از سال ۱۹۹۷ در نیم‌کره جنوبی افزایش یافته است.
این افزایش به این معناست که جو، بیش از حد انتظار، آلاینده‌ها را از بین می‌برد و تأثیر متان بر گرمایش جهانی را کاهش می‌دهد.
رادیکال هیدروکسیل (OH) چیست و چرا مهم است؟
OH اغلب به عنوان “مواد شوینده جو“ شناخته می‌شود زیرا گازهای خطرناکی مانند متان و مونوکسید کربن را تجزیه می‌کند.
این رادیکال زمانی ایجاد می‌شود که نور فرابنفش خورشید با ازن و بخار آب در جو واکنش دهد. با اینکه OH تنها برای کمتر از یک ثانیه در هوا باقی می‌ماند، نقشی حیاتی در پاکسازی هوا ایفا می‌کند.
دکتر سیلویا نیکول، دانشمند جو‌شناسی در NIWA توضیح داده که OH تقریباً ۹۰٪ از متان موجود در هوا را حذف می‌کند که یکی از مهم‌ترین عوامل طبیعی در تصفیه هوا است.
چطور این کشف انجام شد؟
ردیابی OH بسیار دشوار است زیرا این ترکیب به‌سرعت از بین می‌رود.
در گذشته، دانشمندان از یک گاز به نام متیل کلروفرم برای اندازه‌گیری OH استفاده می‌کردند، اما این ماده تحت پروتکل مونترال ۱۹۸۷ به دلیل آسیب به لایه ازن ممنوع شد.
به جای آن، محققان از رادیو کربن مونوکسید (¹⁴CO) که در اثر برخورد پرتوهای کیهانی با جو تولید می‌شود، به عنوان یک ردیاب طبیعی استفاده کردند. از آنجا که فرآیند تشکیل و تجزیه ¹⁴CO ، شناخته شده است، دانشمندان توانستند تغییرات سطح OH را در طول زمان محاسبه کنند.
مکان‌های جمع‌آوری نمونه‌های هوا از اواخر دهه ۱۹۸۰:
📍 Baring Head، نیوزیلند – مرکزی شناخته‌شده برای پایش هوای پاک
📍 Arrival Heights، قطب جنوب – منطقه‌ای دورافتاده و دور از آلاینده‌های انسانی
پس از بررسی ۳۳ سال داده، محققان دریافتند که سطح OH از سال ۱۹۹۷ در نیوزیلند سالانه ۱۲٪ افزایش داشته است. در قطب جنوب نیز سطح OH در ماه‌های تابستانی افزایش بیشتری داشته است.
چرا جو زمین در پاکسازی خود بهتر شده است؟
دانشمندان چهار عامل کلیدی مؤثر بر سطح OH را شناسایی کردند:
- اکسیدهای نیتروژن (NOₓ) – این گازها که از خودروها، کارخانه‌ها، آتش‌سوزی‌های طبیعی و رعد و برق تولید می‌شوند، سطح OH را افزایش می‌دهند.
- تخریب ازن – تغییرات در لایه استراتوسفر ازن بر نحوه تشکیل OH تأثیر می‌گذارد.
- بخار آب – افزایش رطوبت ناشی از گرمایش جهانی به تشکیل OH کمک می‌کند.
- انتشار متان – افزایش سریع متان باعث کاهش سطح OH می‌شود.
این کشف چه معنایی برای تغییرات اقلیمی دارد؟
افزایش سطح OH باعث کاهش اثر متان بر تغییرات اقلیمی شده است. بدون این توانایی اضافی، سطح متان با سرعت بیشتری افزایش می‌یافت و منجر به گرمایش جهانی شدیدتر می‌شد.
اما دانشمندان هشدار می‌دهند که این توانایی خودپاک‌سازی جو ممکن است همیشگی نباشد. اگر انتشار متان همچنان افزایش یابد، ممکن است در نهایت توانایی جو در حذف آلاینده‌ها کاهش یابد.
دکتر اولاف مورگنسترن، نویسنده اصلی این مطالعه تأکید می‌کند که فعالیت‌های انسانی آینده جو را شکل می‌دهند. در حالی که افزایش OH خبر خوبی است، اما آلودگی و تغییرات اقلیمی می‌توانند توانایی جو در پاکسازی خود را در آینده کاهش دهند.
این مطالعه بهترین شواهد بلندمدت را درباره‌ی تطبیق جو با آلودگی ارائه می‌دهد. اما دانشمندان تأکید می‌کنند که کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای همچنان ضروری است و نمی‌توان تنها به فرآیندهای طبیعی پاکسازی جو اتکا کرد.
درک بهتر OH به دانشمندان کمک می‌کند مدل‌های اقلیمی را بهبود ببخشند و پیش‌بینی‌های دقیق‌تری درباره‌ی تغییرات آلودگی هوا در دهه‌های آینده ارائه دهند.
جو زمین در مقابله با آلودگی بهتر عمل می‌کند، اما حفظ سلامت و ایمنی این سیاره سبز-آبی، همچنان به تلاش ما نیاز دارد.
منبع: knowridge.com
