У кожному шматочку антарктичного льоду та снігу приховано історію усіх техногенних гріхів людства. Коли глобальне потепління призведе до того, що цей лід почне танути, відбудеться не тільки підняття рівня океанів, але й дещо страшніше. В повітря та воду повернуться ті хімікати, які людство нерозсудливо викидувало в атмосферу від початку промислової революції.
Такої думки дотримується хімік з Ланкастерського університету у Великобританії Кріспін Халсалла. Як пише Wired, він вважає, що у льодах Антарктики можна прочитати історію того, як люди ставилися до планети.
"Ці шари снігу стають екологічним літописом забруднення, який налічує десятки років", – каже Халсалл.
Він пояснює, що коли айсберги та льодовики тануть, забруднюючі речовини, що містяться всередині, вивільняються назад у моря, водні шляхи та повітря. Вивільнені шкідливі молекули завдають шкоди екосистемам, руйнують озоновий шар та впливають на глобальну погоду.
Глобальне потепління не робить ситуацію простішою. Уже зараз танення снігових шапок у Альпах і Гімалаях вивільняє старі забруднювачі, "які були замкнені в льодах протягом багатьох десятиліть".
Дослідники також не так давно дізналися, що попри розповсюджену думку, хімікати у льодах на полюсах Землі продовжуються "жити". Тож, те, що знаходилося в пастці довгі роки, може трансформуватися.
Раніше вчені припускали, що замерзлі забруднювачі залишаються інертними, оскільки відомо, що замороження сповільнює процеси. Але лабораторні дослідження виявили, що багато забруднювачів, освітлених яскравим світлом, що імітує сонячне, розкладаються в льоду швидше, ніж у рідкій воді.
Дослідники пояснюють таку хімічну активність явищем, відомим як "ефект концентрації при замерзанні".
"Речовини, розчинені у воді, витісняються з кристалічної структури льоду. Неозброєним оком це виглядає як замерзлий кубик льоду. Але під мікроскопом помітні маленькі кишеньки з рідиною, де концентруються інші хімічні речовини. Коли ж реагенти були поміщені в цей крихітний об'єм разом, це зробило хімічну реакцію набагато швидшою", – розповіла хімік з Університету Вілланова в США Аманда Граннас.
В природі ж хімічний розпад концентрованих забруднювачів запускає ультрафіолет, що міститься в сонячному світлі. Ці прискорені темпи розпаду можуть бути ще більш помітними в льоду на полюсах, де "ви можете мати 24 години сонячного світла в певні періоди року", пояснила Граннас.
"Це стимулює багато хімічних реакцій", – зазначила вона.
Вчені з Центрального Південного університету в Китаї також дізналися, що мікропластик, фрагменти пластику довжиною менше 5 міліметрів, також руйнується в льоду швидше, ніж у воді. Хіміки виявили, що за 48 днів мікропластикові намистинки діаметром менше тисячної частки міліметра руйнувалися в льоду так само, як за 33 роки в річці Янцзи.
Тим часом близько 10 мільйонів тонн пластику потрапляє в океан щороку, значна частина якого розпадається на мікропластик – тож лід на полюсах може пропускати його через себе. З одного боку це може бути хорошою новиною, оскільки це може наштовхнути вчених на нові методи швидшого розщеплення мікропластику.
Але мікропластик, розбитий у льоді на ще менші частини, становить загрозу не лише для екології, але й для живих організмів. Відомо, що чим меншими стають фрагменти пластику, тим глибше вони проникають в організми. Раніше вченими були знайдені мікроскопічні частинки пластику в мозку риб. Звісно, що таке втручання не пройшло безслідн і призвело до пошкодження мозку.
Халсалл також непокоїться через так звані "вічні хімікати" – перфтороалкільні та поліфтороалкільні речовини, або PFAS, які містяться в антипригарних сковорідках, моторних маслах і всіляких споживчих товарах.
У 2017 році співробітники Халсалла видобули в Антарктиці 10-метровий циліндр упакованого снігу, який накопичувався з 1958 року. Там вони виявили, що зниження вмісту вічних хімікатів помітно з 2000 року, коли хімкомпанії масово відмовилися від них. Але ті PFAS, які залишаються у старіших шарах снігу, не лише розкладаються під дією ультрафіолету, але й перетворюються на ще більш токсичні.
Наприклад, Граннас та її колеги виявили, що хімічна речовина альдрин, яка раніше використовувалася в пестицидах, у льоду може легко перетворитися на ще більш токсичну хімічну речовину діелдрин.
Граннас стверджує, що вивчення того, як лід розкладає забруднювачі, допоможе дослідникам оцінити нові речовини і зрозуміти, чого чекати в майбутньому.
"Ми впроваджуємо нові хімічні речовини в наші сільськогосподарські системи, фармацевтичну продукцію та товари щоденного вжитку – пральні порошки, ароматизатори та засоби особистої гігієни. Ми хочемо заздалегідь розуміти, що станеться, якщо ми будемо використовувати їх у масовому масштабі і викидати в навколишнє середовище", – підкреслила вона.
