Ароматы в ледяном керне рассказывают о жизнедеятельности человека

I am not able to reword this text.

Ароматические химические вещества обладают большим потенциалом, чем парфюмерные. Часто их используют в таких разнообразных местах, как мыло и других товарах бытовой химии, чтобы добавить приятный аромат или замаскировать нежелательный запах. Новое исследование показывает, что эти ароматические молекулы могут подхватываться ветром и накапливаться во льду высоких отдаленных мест.

Ученые проанализировали ледяной керн с горы Эльбрус в России на предмет содержания в нем ароматов, которые оседали на снегу в течение 71 года с 1934 по 2005 гг. Анализ показал, что концентрации запахов в более поздние годы были примерно в 10 раз выше, чем в более ранние годы, согласно исследованию, опубликованному в Scientific Reports. В свойствах этих ароматических молекул также прослеживались отпечатки экономических тенденций и кризисов.

Это исследование демонстрирует сдвиг от “обычной проверки места на предмет загрязнения… до реконструкции истории этого загрязнения”, по словам Marco Vecchiato, химика-аналитика Института полярных наук в Венеции (Италия). Векчиато и его команда проанализировали ледяной керн на предмет 17 ароматических веществ и 17 полициклических ароматических углеводородов, сокращенно ПАУ. Выделяющиеся при горении и промышленном производстве, ПАУ могут предоставить сведения о человеческой жизнедеятельности. Проанализировано более 7 десятилетий, и общая концентрация как ПАУ, так и ароматических веществ, имела схожий рисунок.

В образцах 1930-1940-х гг. концентрация ароматических веществ находилась вблизи минимальных значений, которые ученые интерпретировали как фоновые. Хотя этот период времени соответствует Второй мировой войне (время, когда использование ароматических веществ в Европе могло сократиться), такие низкие уровни могут быть естественными, поскольку цветы и растения производят некоторые из этих ароматических молекул. Начиная с 1950-х годов, концентрация ароматических веществ в образцах стала расти и резко увеличилась примерно в 2000 г.

Это “в явном виде Великое ускорение”, сказал Векчиато, имея в виду резкое увеличение антропогенного воздействия на Землю, начиная с 1950 г.

По словам Векчиато, Эльбрус, высочайшая вершина Европы, регулярно получает отложения не только из близлежащих районов Центральной Европы и России, но и с Ближнего Востока и Средиземноморья. По мнению авторов, “парфюмерный улов” может отражать антропоцен—термин, описывающий нашу современную геологическую эпоху, в которой доминирует человеческая деятельность.

При дуновении ветра

Ученые извлекли ароматические вещества и ПАУ из ледяного керна, используя метод разделения химических веществ на основе их склонности к испарению.

Во всех образцах больше 80% парфюмерной композиции принадлежало одному из трех салицилатов—химических веществ, придающих сладкие цветочные ароматы. Люди используют большое количество этих химических веществ для производства таких продуктов, как мыло, шампуни и средства для смягчения тканей. Их производство обходится довольно дешево, отметил Векчиато. По его словам, его группа выбрала для анализа ароматы с сильным запахом, который может сохраняться в течение нескольких недель или месяцев.

Однако химик-эколог Staci Simonich, не участвовавшая в работе, предполагает, что существуют ароматы, которые дольше сохраняются в окружающей среде, за которой команда могла бы наблюдать. “Я удивлена, что они не искали некоторые ароматические вещества”, сказала она, указав на полициклические мускусы—класс ароматических веществ, используемых в средствах личной гигиены, освежителях воздуха и моющих средствах, которые дольше сохраняются в окружающей среде. Симонич работает в Университете штата Орегон в Корваллисе и не принимала участия в исследовании.

По словам Симонич, ароматические вещества, использованные в исследовании, имеют относительно короткое время жизни в атмосфере. Если посмотреть на траектории движения воздушных масс вокруг Эльбруса, то эти ароматы, скорее всего, поступают из региональных, а не глобальных источников, отметила она.

Определение пульса загрязнения окружающей среды

Тем не менее, ледяной керн Эльбруса может представлять собой дневник использования ароматических веществ в регионе на протяжении десятилетий, отражающий взлеты и падения территории, которая когда-то была Советским Союзом.

“Необычно видеть столь четкое указание на антропогенное воздействие”, говорит Kimberley Miner, климатолог, изучавший загрязняющие вещества и химикаты в Арктике и в снеге. Майнер, ученый из Лаборатории реактивного движения НАСА в Пасадене (Калифорния) и профессор Университета штата Мэн в Ороно, не принимала участия в данном исследовании.

В период с 1964 по 1982 гг. в Союзе Советских Социалистических Республик (СССР) наступила так называемая Эпоха застоя. Экономический рост не прекратился полностью, но был очень медленным. Концентрация парфюмерии несколько увеличилась по сравнению с исходным уровнем 1930-х годов, но в период экономического спада ее уровень снизился.

Позднее, в 1989-1991 годах, Советский Союз распался, в результате чего многие оказались в нищете. В 1990-е годы в бывших советских республиках, в том числе и в России, продолжались тяжелые времена. Уровни содержания ароматических веществ и ПАУ в ледяном керне Эльбруса отражают эти тяжелые годы, а в 2000-х годах они резко возросли. “Вы видите такое резкое развитие событий… после распада СССР”, сказала Майнер, “так что это действительно прекрасный пример для исследования”.

Майнер задалась вопросом о том, следуют ли в регионе подобной схеме другие загрязняющие вещества, такие как микропластик и некоторые антипирены. По ее словам, данное исследование является еще одним примером того, “что все, что мы используем в повседневной жизни, все, что мы используем в промышленных процессах, попадает в более широкую окружающую среду”.

—Carolyn Wilke (@CarolynMWilke), научный писатель

Text © 2023. The authors. CC BY-NC-ND 3.0

Unless stated otherwise, images are protected by copyright and may not be reused without explicit consent from the owner.