Un desequilibrio entre las tendencias de dos contaminantes atmosféricos comunes está provocando inesperadamente la creación de una clase de compuestos orgánicos transportados por el aire que no suelen encontrarse en la atmósfera de las zonas urbanas de América del Norte. según un nuevo estudio de Caltech.

Por décadas, Los esfuerzos para reducir la contaminación del aire han llevado a un aire más limpio en ciudades estadounidenses como Los Ángeles, con las consiguientes mejoras en la salud pública. Esos esfuerzos se han dirigido tanto a los óxidos nítricos como a los hidrocarburos. El óxido nítrico es un compuesto de nitrógeno y oxígeno emitido por los motores (especialmente los que funcionan con combustible diesel) y por las centrales eléctricas de carbón. Hidrocarburos mientras tanto, son la familia de moléculas que se forman al encadenar hidrógeno y carbono. Estas moléculas se emiten desde muchas fuentes, incluidos los automóviles a gasolina, camiones solventes, limpiadores utilizados tanto en el hogar como en entornos industriales, e incluso árboles.

Una forma en que los investigadores rastrean las tasas cambiantes de las emisiones de óxido nítrico y las emisiones de hidrocarburos es examinando la relación entre los niveles de hidrocarburos atmosféricos distintos del metano y los de óxido nítrico (metano, un potente gas de efecto invernadero, se rastrea por separado). Desde 1987 y 1997, esa relación se redujo en un factor de dos.

Las regulaciones destinadas a mejorar la calidad del aire en áreas urbanas como Los Ángeles han avanzado rápidamente en la reducción de las emisiones de óxido nítrico e hidrocarburos. Dado que los automóviles viejos se han retirado de la calle en favor de automóviles nuevos más limpios y los camiones diésel se han modernizado o reemplazado, Las emisiones de óxido nítrico se han reducido rápidamente. En comparación con los modelos de 1970, los automóviles y camiones nuevos producen aproximadamente un 99 por ciento menos de contaminantes comunes, según la Agencia de Protección Ambiental. Durante la última década, por ejemplo, la cantidad de óxido nítrico en el aire de Los Ángeles se ha reducido a la mitad.

Las regulaciones de contaminación del aire también han llevado a reducciones en las emisiones de hidrocarburos, pero estas disminuciones se están desacelerando. Los hidrocarburos provienen de una variedad de fuentes, lo que hace que sea más difícil tomar medidas enérgicas contra ellos. Por ejemplo, estos compuestos son liberados por los motores de dos tiempos que se utilizan en los sopladores de hojas y las cortadoras de césped, equipo que tiende a permanecer en servicio más tiempo que los automóviles y está sujeto a menos regulaciones.

La fuerte caída de los niveles de óxido nítrico en comparación con la disminución más lenta de los hidrocarburos es importante:según un nuevo estudio dirigido por Paul Wennberg de Caltech y Henrik Kjaergaard de la Universidad de Copenhague, esta disparidad puede conducir a la producción de químicos llamados hidroperóxidos orgánicos.

Los hidroperóxidos orgánicos ya existen en la naturaleza. En áreas rurales y otras regiones que carecen de grandes cantidades de gases de escape del motor, y por lo tanto, lugares donde los niveles de óxido nítrico son extremadamente bajos, las moléculas pueden formarse cuando los árboles liberan compuestos orgánicos volátiles que luego interactúan con la luz solar.

El equipo dirigido por Wennberg encontró, sin embargo, que existe otra vía química para la formación de hidroperóxidos orgánicos, una que se produce a niveles de óxido nítrico sustancialmente más altos que los que se pueden encontrar en la atmósfera en regiones despobladas. "Esta es una química que no existe en ninguno de los modelos de cómo interactúan el óxido nítrico y los hidrocarburos, "dice Wennberg, R. Stanton Avery, profesor de Química Atmosférica y Ciencias e Ingeniería Ambientales de Caltech y director del Centro Ronald y Maxine Linde para Ciencias Ambientales Globales.

Significativamente, las concentraciones de óxido nítrico atmosférico sobre Los Ángeles y en las regiones urbanas de todo el país están cayendo ahora a los niveles en los que ocurre este proceso, llamado autooxidación en fase gaseosa.

La autooxidación en fase gaseosa tiene lugar cuando no hay suficientes moléculas de óxido nítrico para que reaccionen los hidrocarburos. Como resultado, Las moléculas de hidrocarburos reaccionan consigo mismas. La autooxidación en fase gaseosa se ha observado en otros entornos, por ejemplo, el proceso puede formar hidroperóxidos orgánicos irritantes para la piel en ciertos productos cosméticos que se han echado a perder y hacen que la mantequilla se vuelva rancia y el vino se eche a perder. Pero los investigadores habían pensado que no podría ocurrir en la atmósfera, dadas las concentraciones actuales de óxido nítrico urbano. Wennberg y sus colegas han descubierto lo contrario.

"A medida que estas concentraciones de óxido nítrico se reducen en otro factor de dos durante los próximos cinco a siete años, vamos a empezar a producir cada vez más hidroperóxidos orgánicos en áreas urbanas, "Wennberg dice. En el aire, Se sabe que estos hidroperóxidos forman partículas:aerosoles. "El problema es que no hemos visto grandes concentraciones de hidroperóxidos en áreas densamente pobladas, por lo que no sabemos cómo afectará la salud pública la formación de hidroperóxidos de gas y aerosoles. Pero sí sabemos que respirar partículas tiende a ser malo para usted, " él dice.

Los hallazgos de Wennberg y Kjaergaard serán publicados en línea por el procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias durante la semana del 18 de diciembre.