Про нашу дорогу Землю є дві новини: хороша і погана. Хороша: ймовірно, охолодити планету і зберегти озоновий шар все-таки можливо. Погана: це не вирішить проблему, і шкідливі викиди доведеться обмежити.
Наша планета стрімко нагрівається. З потеплінням клімату вже не вдасться впоратися за допомогою одного тільки зменшення шкідливих викидів. Один з варіантів вирішення проблеми - охолодити Землю, розпорошуючи в стратосфері світловідбиваючі аерозолі, цей підхід називається «сонячною геоінженерією» (solar geoengineering). Один з найпопулярніших і обговорюваних проектів в області геоінженерії - використання сульфатних аерозолів. Але у методу є суттєві недоліки: опинившись в атмосфері, ці речовини вступають у реакції з утворенням сірчаної кислоти, яка руйнує озоновий шар. Озон захищає нас від ультрафіолетового випромінювання, і зменшення його концентрації може призвести до збільшення захворюваності на рак шкіри та інших неприємних наслідків. Вчені з Гарвардського університету (Harvard University) з'ясували, які речовини можуть охолодити Землю без шкоди для стратосфери. Результати роботи опубліковані в журналі Proceedings of the National Academy of Sciences.
Раніше вчені намагалися мінімізувати збиток і знизити хімічну активність сульфатних аерозолів, зменшуючи розмір частинок і застосовуючи матеріали з високим показником заломлення. Дослідники з Гарварду поставили цю ідею з ніг на голову, запропонувавши використовувати високореактивні речовини. «Кожен раз, коли ви випускаєте в стратосферу інертні частинки, ви отримуєте реакції, які врешті-решт призводять до руйнування озону, тому що поверхні частинок виявляються покриті сірчаною кислотою, - пояснює провідний автор Девід Кіт (David Keith). - Замість того щоб знижувати активність аерозолів, ми хотіли використовувати високореактивний матеріал, який би дозволив уникнути руйнування озону».
Щоб аерозолі не пробили захисний шар планети, їхні частинки повинні нейтралізувати сірчану, азотну і соляну кислоту. У пошуках таких речовин, вчені звернулися до періодичної таблиці. Відкинувши токсичні елементи і рідкісні метали, вони зупинилися на лужних солях і лужно-земельних металах, таких як карбонат кальцію. «Фактично, це антациди (протикислотні лікарські препарати - прим. XX2 ВЕК) для стратосфери», - коментує співавтор дослідження Франк Койч (Frank Keutsch). Комп'ютерне моделювання показало, що кальцит, з якого складені вапняки і крейдяні породи, може нейтралізувати кислоти, що потрапили в атмосферу з антропогенними викидами і запобігти витонченню озонового шару, одночасно відображаючи сонячне світло і охолоджуючи планету.
Зараз вчені проводять лабораторні випробування. Експерименти повинні показати, як поведуть себе кальцитові аерозолі в стратосфері. Дослідники обережні, оскільки знають, що викиди в атмосферу можуть призвести до несподіваних наслідків. «Хімія стратосфери складна, і ми поки не до кінця не розібралися, - говорить Кіт. - Можливо, цей метод підвищить глобальні концентрації озону, але динаміка клімату в полярних областях в той же час призведе до збільшення озонової діри».
Дослідники відзначають, що навіть якщо їх підхід спрацює і знизить ризик руйнування озону до прийнятного рівня, аерозолі в атмосфері - не вирішення проблеми. "Геоінженерія - це як прийом знеболювальних. Вони допомагають, коли справа зовсім погана, але причину хвороби не усувають і можуть принести більше шкоди, ніж користі. Насправді, ми не знаємо, які будуть наслідки геоінженерії, саме тому ми і займаємося дослідженнями ", - говорить Койч
Озоновий шар - частина стратосфери на висоті від 20 до 25 км з найбільшим вмістом озону, що утворюється в результаті впливу ультрафіолетового випромінювання Сонця на молекулярний кисень. Озоновий шар поглинає від 97 до 99% сонячного випромінювання в області довжин хвиль від 200 до 315 нм.