Обнаружена связь между экологией США и осадками в Африке

Воздушные фильтры, которые устанавливали на угольных электростанциях США начиная с 1970-х годов, резко сократили выбросы диоксида серы — токсичного газа, который способствует кислотным дождям и преждевременной смерти от респираторных и сердечно-сосудистых заболеваний. Если к 2100 году выбросы SO2 в США сократятся до нуля, то, по прогнозам ученых, количество осадков в Сахели может возрасти до 10 % по сравнению с 2000 годом.

«Сокращение выбросов в одном регионе может повлиять на количество осадков в другом, так как наша глобальная атмосфера взаимосвязана», — объясняет ведущий автор исследования Дэн Вестервельт из Земной обсерватории Колумбийского университета Ламонта-Доэрти.

Диоксид серы одновременно охлаждает и сушит земной климат, отражая солнечный свет обратно в космос и подавляя тепловое испарение около земли. Предыдущие исследования связывают сильные засухи в Сахели в 1970-х и 1980-х годах с высокими выбросами серы в Европе и Азии. Эта работа впервые рассматривает влияние на регионы мира выбросов в США.

Исследователи создали три независимые модели глобального климата, чтобы сравнить относительное влияние сокращения антропогенных выбросов серы до нуля и их сохранения на уровне 2000-2005 годов. В сценарии с нулевым уровнем выбросов во всех трех моделях наблюдалось небольшое увеличение среднего глобального количества осадков, причем более высокие уровни наблюдались в США и других районах Северного полушария. Две модели обнаружили, что в Сахели количество осадков в сезон дождей увеличилось на 5–10 %, а сам сезон стал длиннее на два с половиной дня.

«Мы были удивлены, увидев, что удаление выбросов серы в одной стране существенно влияет на количество осадков за тысячи километров, на другом континенте», — говорит соавтор исследования Арлин Фьоре.

Осадков стало больше, когда пояс тропических дождей вернулся в свое нормальное северное положение над экватором во время лета в Северном полушарии, показали модели, согласующиеся с более ранними исследованиями. Пояс дождей обычно перемещается на север, когда Северное полушарие нагревается в течение лета, но когда выбросы серы высокие, более холодные температуры на севере заставляют пояс мигрировать как можно дальше.

Исследователи обнаружили, что сокращение выбросов в США до нуля было достаточным для того, чтобы переместить пояс дождей примерно на 35 км к северу, захватив территорию африканской саванны. «Этот северный сдвиг пояса может означать, что пахотные земли на северном краю Сахели могут стать более продуктивными в будущем», — считают ученые.

Хотя две из трех моделей в целом согласуются друг с другом, они разнятся в том, сколько именно дождей могут ожидать разные регионы по мере сокращения выбросов серы в США. «У нас есть только один реальный пример — исторические данные, поэтому очень сложно количественно связывать выбросы с реакцией», — пояснил соавтор исследования Дрю Шинделл из Университета Дьюка.

Еще одним осложняющим фактором является влияние роста выбросов углерода. Технология улавливания углекислого газа, в отличие от двуокиси серы, еще далека от эффективной. «Это хорошая идея — сократить SO2 с помощью оборудования для борьбы с загрязнением на угольных электростанциях, но еще лучше было бы отказаться от них полностью ради здоровья людей и смягчения изменения климата», — отметил Шинделл.

Исследование опубликовано в Journal of Geophysical Research: Atmospheres.