Периодите на екстремна топлина често водят до повишена експозиция на озон на нивото на земят (наред с други негативни ефекти). Това е опасно за хората, околната среда и селското стопанство. Проучване, проведено от Forschungszentrum Jülich, предоставя изненадващи резултати: При силно глобално затопляне замърсяването с озон може да намалее в някои региони на света.

Статията е публикувана в списанието npj Clean Air.

Изследователите са използвали иновативен „подход на сюжета“: симулации на вероятни климатични сценарии, които описват различни възможни развития на глобалното затопляне – например дали екстремните метеорологични явления като горещи вълни или обилни валежи ще станат по-тежки или по-чести.

„Нашият въпрос беше: какво влияние ще има глобалното затопляне върху замърсяването с озон?“, обяснява водещата авторка Тамара Емерихс. „Приложихме нива на затопляне от +2 °C и +2,75 °C в сравнение с прединдустриалните температурни нива – въз основа на метеорологичните условия на изключително горещите лета от 2018 до 2020 г.“

Емисиите на замърсители бяха запазени постоянни в симулацията, което позволи на изследователите да анализират чистото влияние на температурата и влажността.

Неочаквано обръщане на тенденцията при силно затопляне

Резултатът: при затопляне от +2 °C замърсяването с озон в близост до земната повърхност първоначално се увеличава в много региони. Една от причините за това е засиленото химично производство на озон, частично дължащо се на нарастващите емисии на прекурсорни вещества от растенията.

По-значим фактор обаче е, че по-високите температури правят атмосферната химия по-ефективна при производството на озон. Освен това способността на растителността да отстранява замърсители намалява, което допълнително влошава замърсяването на въздуха.

Изненадващо, тази тенденция, която беше видима в симулацията, се обръща при по-силно затопляне от +2,75 °C: фоновата концентрация на озон намалява значително в цялото северно полукълбо. Причината е по-влажната атмосфера, в която озонът се разгражда по-ефективно във висшите слоеве на атмосферата.

„Този ефект става по-доминиращ при по-високи температури“, обяснява Емерихс. „Резултатът е нетно намаляване на озонното замърсяване в близост до земята.“

Растенията като решаващ фактор

Растенията играят двойна роля: те могат да абсорбират озон чрез листата си и по този начин допринасят за пречистването на въздуха. В същото време изпаряват вода и по този начин охлаждат околната среда.

Растенията обаче реагират както на стреса от сушата, така и на повишената експозиция на озон, като затварят устицата си – това намалява както охлаждащия ефект, така и усвояването на озон.

„Нашето проучване показва, че реакциите на растенията на стреса са централен, досега подценяван фактор в бъдещото развитие на озонното замърсяване“, казва Доменико Тараборели, изследовател на атмосферата от Юлих.

Ефекти върху здравето и екосистемите

Симулацията на учените показва, че при затопляне с 2 °C може да се очаква увеличение на смъртните случаи, причинени от озон, в световен мащаб. При още по-голямо затопляне с 2,75 °C броят на тези смъртни случаи, свързани с озон, отново намалява значително – особено в Европа и Индия.

В същото време усвояването на вредния озон от растенията се увеличава в определени региони, например в бореалните гори на северното полукълбо.

„Използваният от нас „подход на сюжета“ ясно показва, че взаимодействията между климата, времето, химията и екологията са сложни“, казва Тараборели.

„Всеки един аспект на климатичните промени е резултат от голям брой взаимосвързани и припокриващи се фактори и е трудно да се разгледа изолирано.“

Повече знания за целенасочена защита на здравето

Проучването на атмосферните изследователи от Юлих предоставя ценна информация за целенасоченото разработване на регионални стратегии за адаптиране за защита на здравето и околната среда.

„То показва, че силно затопляне може да има не само отрицателни, но понякога и положителни ефекти върху качеството на въздуха“, казва Тараборели. „Поне в отделни случаи, като тук за замърсяването с озон.“

DOI: 10.1038/s44407-025-00019-4

Източник: Phys.org