Исследователи из Института исследований тибетского плато в Китае, стоящие за новым методом, говорят, что их работа позволит ученым легче обнаруживать молекулы, образующиеся при сжигании лесов. Это поможет им понять историю пожаров в регионе, добавив к картине того, как люди вносят свой вклад в изменение климата.
Тибетское плато — один из самых чистых регионов мира. Это огромная территория, охватывающая около 1000 км с севера на юг и 2500 км с запада на восток, в западном Китае и Индии.
Ледники снабжают водой людей в соседних странах и имеют решающее значение для выживания людей. Однако они отступают с угрожающей скоростью, подвергая опасности водоснабжение более 1 миллиарда человек.Повышение температуры способствует исчезновению ледников. Но предыдущие исследования также указали на молекулы в воздухе, называемые углеродистыми аэрозолями, как на еще одну причину таяния ледников.
Углеродистые аэрозоли обычно образуются при сжигании ископаемого топлива. Однако почти половина углеродсодержащих аэрозолей в Южной Азии образуется, когда люди сжигают биомассу, например деревья.Изучение аэрозолей, захваченных льдом ледников, может дать ученым представление об истории сжигания биомассы и о том, как это связано с изменением климата и таянием ледников. Для нового исследования исследователи разработали метод, который поможет ученым идентифицировать молекулу под названием левоглюкозан, которая может идентифицировать углеродсодержащие аэрозоли, образовавшиеся при сжигании биомассы.
Исследователи часто ищут левоглюкозан в снегу и льду Антарктиды и Арктики. Однако лед с Тибетского плато содержит гораздо более сложные молекулы, такие как сахар и сахарный спирт, что значительно затрудняет обнаружение левоглюкозана.«Углеродистые аэрозоли могут рассказать историю сжигания биомассы в регионе, помогая нам лучше понять, как деятельность человека с течением времени формировала ледники», — пояснил г-н Чао Ю, ведущий автор исследования из Института исследований тибетского плато. «Но довольно сложно идентифицировать молекулы, которые говорят нам, когда эти аэрозоли были выпущены, поэтому мы хотели придумать лучший метод для использования в Тибете».
Обычно исследователи используют метод, называемый высокоэффективной жидкостной хроматографией (ВЭЖХ), для определения левоглюкозана в образцах снега и льда. Однако из-за нерастворимых частиц в тибетском льду использование этого метода без предварительной обработки образцов может фактически повредить систему. Кроме того, левоглюкозан присутствует в тибетском льду в таких низких концентрациях, что стандартные методы часто не могут идентифицировать молекулы.
Г-н Ю и его коллеги разработали метод, позволяющий обнаруживать малые концентрации левоглюкозана в пробах снега и льда. Сначала исследователи растопили лед, отфильтровали его и смешали с ацетонитрилом.
Затем они проанализировали смесь с помощью химического анализа, называемого ультраэффективной жидкостной хроматографией, в сочетании с тройной тандемной квадрупольной масс-спектрометрией. Затем они проанализировали левоглюкозан в образце.Метод очень чувствительный: команда смогла идентифицировать левоглюкозан в концентрации всего 110 нанограмм на литр льда. Они могли использовать этот метод с небольшими образцами объемом всего 0,5 мл.
Кроме того, этот метод подходит не только для тибетского льда, но и для проб из любых ледников низких и средних широт по всему миру.«Я заинтересован в том, чтобы найти больше доказательств сжигания биомассы в снегу и льду тибетского ледника. Для этого мы улучшили и протестировали этот новый метод быстрого и точного определения левоглюкозана в тибетском льду и снеге», — пояснил г-н Ю. «Наш метод может дать более подробную информацию об экологических процессах и изменениях, произошедших в тибетских ледниках».
Это исследование было поддержано Национальным научным фондом Китая.