По мере того, как революция индустриализации проходила в 18 и 19 веках, происходило и появление черного углерода. Эти крошечные кусочки углерода, извлеченные из заводов, автомобильных выхлопных труб и многого другого, происходят от неполного сгорания ископаемого топлива, включая дизельное топливо и уголь. И хотя они маленькие, эти частицы являются большой проблемой как для здоровья людей, так и для окружающей среды.
Трудно сказать, однако, сколько вылетело в небо за эти годы. Но благодаря лучшему пониманию истории черного углерода - мощного фактора изменения климата - ученые надеются лучше понять, как наш климат может измениться в будущем. Так, как сообщает Мэтт МакГрат из BBC, ученые обратились к маловероятному маркеру для уточнения своих записей: птичьим перьям.
За эти годы кураторы заметили, что некоторые образцы птиц были заметно грязнее, чем другие. Некоторые даже оставляют черные пятна при обработке, сообщает Бен Гуарино из The Washington Post . Но до сих пор никто не понимал, насколько полезной может быть эта сажа.
Пара аспирантов из Чикагского университета заметили потенциал черных пятен. Поскольку птицы ежегодно линяют свои перья, количество сажи на каждой птице будет снимком черного углерода в атмосфере за тот год, когда она была собрана.
Дуэт - Шейн Дюбей, биолог-эволюционист, и Карл Фулднер, историк искусства - исследовали музейные коллекции в Мичиганском университете в Анн-Арборе, Музее естественной истории Карнеги в Питсбурге и Полевом музее в Чикаго. В общей сложности пара сфотографировала более 1300 экземпляров, собранных за 135 лет, которые охватывают пять видов птиц, включая рогатого жаворонка, рыжих дятлов, полевых воробьев, воробьев кузнечиков и восточных жаворонков.
«Мы выбрали эти виды, потому что все они размножаются в производственном поясе США, они достаточно распространены в музейных коллекциях, чтобы обеспечить большой размер выборки, и имеют легкую, равномерную окраску груди и живота, которая максимизирует силу сигнала при отслеживании отложения черного углерода на перьях как функция отражения », - говорит Дюбей Джен Виегас в Seeker .
Затем исследователи рассчитали количество света, отраженного от каждой птицы, и построили график с течением времени, чтобы получить относительную меру того, как сажа увеличивалась и уменьшалась в атмосфере за последнее столетие. Они опубликовали свои результаты в трудах Национальной академии наук.
Как сообщает Гуарино, грязь птиц отражала то, что мы знаем о росте и падении использования ископаемого топлива в конце 19 и 20 веков. Самые грязные птицы появились с 1880 по 1929 год. Но когда началась Великая депрессия, использование угля в Соединенных Штатах резко сократилось, а окрас птиц стал более светлым.
Сажа снова вспыхнула во время Второй мировой войны, когда Соединенные Штаты увеличили производство для военных усилий. Но во второй половине 20-го века, как сообщает Гуарино, были приняты новые законы о контроле за загрязнением - Закон о контроле за загрязнением воздуха 1955 года, Закон о чистом воздухе 1963 года и расширение Закона о чистом воздухе 1970 года - птицы постепенно стали чище.
Самым поразительным результатом является то, насколько грязными были самые старые птицы в исследовании - гораздо больше, чем предлагали модели в конце 1800-х годов. «Большим открытием и следствием нашего исследования является то, что мы восстанавливаем относительные концентрации сажи в атмосфере, которые выше, чем предполагалось ранее другими методами», - говорит Дюбей МакГрат. «Это помогает ограничить и информировать о том, как мы понимаем относительную роль черного углерода в прошлом климате и понимаем, что мы можем более точно моделировать будущие климатические сценарии».
Дюбей также отмечает, что, хотя исследование показывает, что птицы - и воздух - с годами становятся менее сажными, это не означает, что проблемы с качеством воздуха решены. Многие микроскопические частицы, которые попадают в воздух, не обесцвечивают птиц или здания, но могут вызывать такие же проблемы со здоровьем, как сажа.
Несмотря на это, постепенно отбеливающие птицы говорят о том, что существуют решения проблем с качеством воздуха. «Это исследование показывает переломный момент, когда мы отошли от сжигания грязного угля, и сегодня мы находимся в подобном поворотном моменте с ископаемым топливом», - говорит Дюбей в пресс-релизе. «В середине 20-го века мы инвестировали в инфраструктуру и регулируемые источники топлива - надеюсь, мы сможем извлечь этот урок и сделать аналогичный переход сейчас к более устойчивым, возобновляемым источникам энергии, которые являются более эффективными и менее вредными для нашей окружающей среды. «.
Как сообщает МакГрат, исследователи хотели бы продолжить исследование и посмотреть на образцы птиц из Соединенного Королевства, которое имеет гораздо более длинную историю индустриализации и давнюю традицию сбора естественной истории.
