Investigadores del Instituto Paul Scherrer PSI han investigado por primera vez cómo las reacciones químicas en las nubes pueden influir en el clima global. Descubrieron que el isopreno, el compuesto orgánico dominante sin metano que se emite a la atmósfera, puede contribuir de manera importante a la formación de aerosoles orgánicos en las nubes. Publicaron sus resultados en la revista hoy. Avances en la ciencia.

Los aerosoles, una mezcla de partículas sólidas o líquidas que flotan en el aire, juegan un papel importante en el clima de la tierra. Los aerosoles provienen de fuentes naturales o humanas. Afectan el equilibrio de radiación de la tierra al interactuar con la luz solar y formar nubes. Sin embargo, su efecto sigue siendo la incertidumbre más significativa en los modelos climáticos.

Una sustancia muy común en la atmósfera es el isopreno, un compuesto orgánico cuyas reacciones en la fase gaseosa se conocen relativamente bien. El isopreno se desprende de los árboles y puede producir aerosoles cuando se oxida. Aún se desconoce en gran medida cómo reaccionan el isopreno y sus productos de reacción en las gotas de nubes. Por esta razón, los investigadores del Instituto Paul Scherrer PSI utilizaron un tipo de reactor de flujo continuo con paredes húmedas junto con los espectrómetros de masas más avanzados para investigar qué podría suceder químicamente en las nubes por primera vez en condiciones atmosféricas relevantes.

«Con nuestra configuración experimental, podemos por primera vez investigar con precisión la distribución de vapores orgánicos en la interfaz aire-agua en condiciones ambientales», dice Houssni Lamkaddam, investigador del Laboratorio de Química Atmosférica de PSI. «Con nuestro aparato ahora podemos simular lo que sucede en las nubes».

¿Qué sucede exactamente en las nubes?

En el dispositivo especial, el llamado reactor de humectación, se mantiene una fina película de agua en el interior de un tubo de cuarzo. Se introduce en la botella de vidrio una mezcla de gases que contiene, entre otras cosas, isopreno, ozono y los llamados radicales hidroxilo. Se instalan lámparas UV alrededor del cilindro de vidrio para simular las condiciones de luz diurna para algunos de los experimentos.

Con esta configuración, los investigadores encontraron que hasta el 70 por ciento de los productos de oxidación de isopreno se pueden disolver en la película de agua. La posterior oxidación acuosa de las especies disueltas genera cantidades significativas de aerosoles orgánicos secundarios. Sobre la base de estos análisis, calcularon que las reacciones químicas que tienen lugar en las nubes son responsables de hasta el 20 por ciento de los aerosoles orgánicos secundarios en todo el mundo.

«Esta es otra contribución importante para una mejor comprensión de los procesos en la atmósfera», resume Urs Baltensperger, director científico del Laboratorio de Química Atmosférica de PSI. El balance de radiación de la tierra es un factor muy importante en todo el proceso climático y, por lo tanto, también en el cambio climático. «Y los aerosoles juegan un papel decisivo en esto», dice el investigador atmosférico. Si bien los aerosoles forman gotas de nubes, este estudio muestra que las nubes también pueden formar aerosoles a través de la química acuosa de los vapores orgánicos, un proceso que se conoce con respecto a los aerosoles de sulfato, pero que también se muestra aquí para la fracción orgánica. Esta nueva configuración experimental, que se desarrolló en PSI, abre la posibilidad de estudiar la formación de aerosoles en las nubes en condiciones casi atmosféricas para que estos procesos puedan finalmente incluirse en los modelos climáticos.

Fuente de la historia:

Materiales proporcionados por Instituto Paul Scherrer. Escrito originalmente por Sebastian Jutzi. Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.

DEJA UNA RESPUESTA

Por favor ingrese su comentario!
Por favor ingrese su nombre aquí