Количество выбросов — основной фактор, влияющий на климат, может проявляться как черный углерод, имеющий высокую неопределенность в раннюю индустриальную эпоху, что ограничивает их полезность для извлечения прошлой чувствительности к атмосферным загрязняющим веществам.

Ученые идентифицировали образцы птиц как случайные показатели атмосферного черного углерода, заполняя крупный исторический пробел выборки.

Исследователи находят, что преобладающее количество уровня черного углерода в Соединенных Штатах в течение первых десятилетий 20-го века не оценено, предполагая, что вклад черного углерода в прошлое климатическое форсирование также может быть не исследован в полном объеме. Это исследование основывается на надежной, пространственно-динамической инвентаризации атмосферного черного углерода, подчеркивая ценность коллекций естественной истории как ресурса для решения современных экологических проблем.

Атмосферный черный углерод уже давно признан проблемой общественного здравоохранения и окружающей среды. В последнее время черный углерод был идентифицирован как важный, постоянный вкладчик в антропогенное изменение климата, что делает исторические записи о выбросах черного углерода важным инструментом для оценки чувствительности климата в прошлом и моделирования климатических сценариев в будущем.

Однако нынешние оценки выбросов черного углерода в раннюю индустриальную эпоху имеют высокую неопределенность, поскольку прямая экологическая выборка является редкой до середины 1950-х годов.

Используя данные фотометрического отражения более 1300 образцов птиц, взятых из коллекций музеев естественной истории, ученые отследили относительную концентрацию атмосферного черного углерода между 1880 и 2015 годами в пределах Производственного пояса США, Европы и Росии, регионов, исторически зависящих от угля и плотно связанных с промышленностью.

Данные показывают, что уровни черного углерода в регионах достигли пика в течение первого десятилетия 20-го века. После этого пика уровни этого показателя были положительно коррелированны с потреблением угля через середину века, после чего они отделились, при этом концентрация черного углерода снизилась по мере того, как потребление продолжало расти. Резкое падение атмосферного черного углерода в середине века отражает политику, повышающую эффективность горения и переход на дургой вид топлива, а не только регулирование выбросов.

Результаты показывают, что существующие запасы выбросов, основанные на прогнозирующем моделировании, занижают уровни атмосферного черного углерода в раннюю индустриальную эпоху, указывая на то, что вклад черного углерода в форсирование климата в прошлом также может быть недооценен. Эти выводы основаны на пространственно-динамическом анализе выбросов черного углерода на основе прямого отбора проб окружающей среды.

Черный углерод — поглощающий свет компонент сажи, представляет собой сложный углеродистый аэрозоль, который является результатом неполного сгорания органического вещества, такого как ископаемое топливо.

Недавно черный углерод стал признанным в качестве основного фактора антропогенного изменения климата. Таким образом, исторические кадастры выбросов являются следствием понимания влияния черного углерода на климат и точного моделирования будущих климатических сценариев.

Однако оценки выбросов черного углерода имеют высокую неопределенность для ранней промышленной эры, что ограничивает способность ученых использовать данные выбросов для извлечения климатической чувствительности. В Европе, как и в США усилия по измерению концентрации атмосферной сажи были ограничены спорадическими обследованиями на уровне городов до середины 1950-х годов, когда федеральное законодательство, направленное на загрязнение воздуха, привело к созданию скоординированной национальной сети мониторинга атмосферного воздуха. В результате наше нынешнее понимание уровня атмосферного черного углерода до середины века ограничено анекдотическими доказательствами и поэтапными записями. Создание точных кадастров выбросов климат-форсирующих агентов, таких как черный углерод, остается ключевым шагом на пути к более точному пониманию того, как атмосферные загрязнители влияют на климат.