חוקרי אוניברסיטת קליפורניה באירווין מצאו כי N2O , גז חממה מרכזי וגם חומר מדלל אוזון, מתפרק מהר יותר בסטרטוספירה בגלל שינויים שמחולל האקלים עצמו
תחמוצת החנקן,,N2O נחשבת זה שנים לאחד מגזי החממה החשובים ביותר באטמוספרה, אך מחקר חדש מצביע על כך שהתנהגותה משתנה באופן שלא נלקח דיו בחשבון. חוקרים מאוניברסיטת קליפורניה באירווין מדווחים כי שינויי האקלים עצמם מאיצים את פירוק הגז בסטרטוספירה. המשמעות אינה שהבעיה נפתרת, אלא שתחזיות האקלים והאוזון למאה ה־21 נעשות מורכבות יותר, משום שכעת יש להביא בחשבון לא רק את היקף הפליטות, אלא גם את השינוי בקצב ההרס של הגז באטמוספרה.
הממצאים פורסמו בכתב העת Proceedings of the National Academy of Sciences ומתבססים על שני עשורים של מדידות לוויין ממכשיר ה־Microwave Limb Sounder של נאס"א, בשנים 2004 עד 2024. לפי החוקרים, אורך החיים האטמוספרי של N2O מתקצר בכ־1.4 אחוזים לעשור. כיום אורך החיים הממוצע של הגז מוערך בכ־117 שנים, אך הוא מתקצר בכשנה וחצי בכל עשור. עבור מדעני אקלים, זהו שינוי מהותי, משום שתחמוצת החנקן היא גז חממה ארוך־חיים והשפעתו המצטברת נפרשת על פני דורות.
גם גז חממה וגם אויב של שכבת האוזון
תחמוצת החנקן היא גז החממה השלישי בחשיבותו מבין הגזים ארוכי החיים, אחרי פחמן דו־חמצני ומתאן. מעבר לכך, היא גם החומר העיקרי שמדלדל כיום את שכבת האוזון כתוצאה מפעילות אנושית, לאחר הירידה הדרמטית בשימוש בכלורופלואורופחמנים בעקבות פרוטוקול מונטריאול. לפי הנתונים המובאים במחקר, ריכוזי N2O הגיעו בשנת 2024 לכ־337 חלקים למיליארד, והם עדיין עולים בקצב הקרוב ל־3 אחוזים לעשור. לכן גם אם הגז נהרס מעט מהר יותר, אין פירוש הדבר שסכנת הצטברותו קטנה באופן פשוט או מיידי.
הסיבה לשינוי נעוצה בסטרטוספירה. בעוד שפחמן דו־חמצני מחמם את האטמוספרה התחתונה, הוא דווקא מקרר את הסטרטוספירה ומשנה גם את דפוסי המחזור שלה. לפי החוקרים, הקירור הזה, יחד עם שינויי הזרימה האטמוספרית, מאיץ את הובלת תחמוצת החנקן לאזורים שבהם היא מתפרקת בקרינה אולטרה־סגולה ובתגובות כימיות. כ־90 אחוז מהרס ה־N2O מתרחש בסטרטוספירה האמצעית והעליונה, בגבהים של 25 עד 40 קילומטרים, והשאר באמצעות תגובות עם אטומי חמצן מעוררים. במהלך הפירוק נוצרים גם תחמוצות חנקן שתורמות בעצמן להרס האוזון.
אי־ודאות חדשה במודלים
אחת המסקנות החשובות במחקר היא שהשפעת השינוי באורך החיים של הגז עלולה להיות גדולה כמעט כמו ההבדלים בין תרחישי הפליטות המרכזיים שבהם משתמשים מודלי האקלים. החוקרים מציינים כי אם המגמה הנוכחית תימשך עד סוף המאה, היא עשויה לשנות את ריכוזי ה־N2O באטמוספרה במידה דומה למעבר מתרחיש פליטות גבוה כמו SSP3-7.0 לתרחישים מתונים יותר כגון SSP1-2.6 או SSP2-4.5 גם בלי שינוי נוסף בפליטות עצמן. במילים אחרות, לא די להעריך כמה תחמוצת חנקן נפלטת מחקלאות, מתעשייה וממקורות טבעיים; צריך להעריך גם כיצד מערכת האקלים המשתנה משנה את קצב סילוקה מן האטמוספרה.
החוקרים מדגישים כי מדובר בפער ממשי במודלים הנוכחיים של מערכת כדור הארץ. לדבריהם, רבים מן המודלים עדיין אינם לוכדים במלואם את מעגלי המשוב בין תחמוצת החנקן, האוזון והפוטוליזה של N2O . לכן נדרש שיפור במודלים הכימיים־אקלימיים, כולל בחינה טובה יותר של הבדלים אזוריים במחזור הסטרטוספרי ושל אינטראקציות עם שינויים אטמוספריים אחרים. המשמעות המעשית רחבה: התוצאות עשויות להשפיע על תחזיות אקלים עד שנת 2100, על חישובי פוטנציאל ההתחממות שלN2O , על הערכות של התאוששות שכבת האוזון, על הסכמים בינלאומיים כמו הסכם פריז, וגם על מדיניות להפחתת פליטות מחקלאות ומתעשייה.
המסר העיקרי של המחקר אינו מרגיע אלא מפוכח יותר. שינויי האקלים אינם רק תוצאה של גזי חממה, אלא גם גורם שמתחיל לשנות את התנהגותם באטמוספרה. במקרה של תחמוצת החנקן, השינוי הזה עשוי לקצר את חיי הגז, אך במקביל להוסיף שכבה חדשה של אי־ודאות לאחד התחומים החשובים ביותר במדעי האקלים: היכולת לנבא כיצד ייראו ההתחממות הגלובלית ושכבת האוזון בעוד עשרות שנים.
עוד בנושא באתר הידען:
