Nitratflux i Arktis følger ikke de faldende NOx-emissioner i nabolandene

Nitrataflejringer i Arktis forbliver høje selv efter århundredeskiftet, trods miljøpolitikker vedtaget af nabolandene i slutningen af ​​det 20. århundrede for at reducere udledningen af ​​nitrogenoxid (NOx).

Aerosoler mindre end 2,5 mikrometer er kendt som partikler (PM) 2,5 og er farlige for menneskers sundhed. Store aerosolpartikler, på den anden side, hjælpe med at danne solblokerende skyer, der afkøler jordens overflade. Koncentrationer af sulfidoxid (SOx) og NOx, som kan danne aerosoler, var stigende fra den industrielle revolution i midten af ​​det 18. århundrede til 1980, forårsagede alvorlig luftforurening i 1970'erne og 1980'erne.

Men regler indført af USA, Europæiske lande og andre udviklede lande har ført til en reduktion i SOx- og NOx-emissioner siden 1990'erne. Det sagt, emissioner fra vækstøkonomier som Kina og Indien har indtil videre været høje.

Holdet inklusive Yoshinori Iizuka fra Hokkaido Universitet borede en 90 meter iskerne fra den sydøstlige Grønlandske Dome, en indlandsiskuppel i Grønland, der har været brugt til forskning i atmosfæriske aerosolaflejringer i iskerner fra 1957 til 2014. Kerneprøven blev opbevaret frossen, da den blev transporteret til et kølerum på universitetets Institut for Lavtemperaturvidenskab i 2015. Analyse. af iskernen begyndte året efter med at smelte den for at måle koncentrationen af ​​ioner som sulfat og nitrat.

I en tidligere undersøgelse, holdet lykkedes med at bestemme de præcise aldre af iskerner i løbet af de seks årtier med en nøjagtighed på et par måneder. I undersøgelsen offentliggjort i Journal of Geophysical Research :Atmosfærer, de foreslog en dateringsmetode baseret på matchende iltisotopvariationer mellem iskerneregistreringer og simuleringer ved hjælp af isotopaktiverede klimamodeller – hvis tætte lighed tillod den præcise bestemmelse af aldre.

I denne undersøgelse offentliggjort i samme tidsskrift, holdet sammenlignede sulfat- og nitratstrømme i iskernen gennem de fire årtier med SOx- og NOx-emissioner i luften.

For at undersøge kilderne til de kemikalier, der er bevaret i iskernen, luftmassers transportveje blev analyseret ved hjælp af en metode kaldet Backward Trajectory Analysis. Resultaterne viste, at den højeste procentdel af luftmasser kom fra Nordamerika, mens lavere, men stadig høje procenter kom fra Europa og Rusland. Forskerne multiplicerede hver regions NOx- og SO x-emissioner med dens luftmassebidrag for at beregne mængderne af NOx og SOx, der nåede den sydøstlige grønlandske kuppel.

Resultaterne viste, at sulfatfluxen afspejlede historien om faldende SOx-emissioner fra nabolande, hovedsageligt USA, hvor forskerne mener, at emissionerne kommer fra. I modsætning, den årtiende tendens for nitratflux adskilte sig fra tendensen for NOx-emissioner, som har været faldende siden 1970'erne eller 1980'erne. Nitratflux i iskernen toppede i 1990'erne, og niveauerne i det 21. århundrede er forblevet højere end fra perioden fra 1960'erne til 1980'erne, trods bestræbelser fra USA og europæiske lande at reducere emissionerne.

Selvom årsagen til denne uoverensstemmelse forbliver et mysterium, holdet undersøger de komplicerede kemiske ændringer, der involverer NOx, der opstår under atmosfærisk transport som en mulig årsag. Holdet planlægger at udføre yderligere forskning om dette emne, samt vurdere andre kemikalier, der er bevaret i iskernen.