Las diminutas partículas de aerosol que están suspendidas en el aire pueden absorber y dispersar la radiación solar y contribuir a crear nubes que afectan el clima, reducen la visibilidad sobre las ciudades y afectan el tráfico aéreo y reducen la calidad del aire. Los aerosoles en grandes penachos de contaminación, llamados nubes marrones, pueden ser transportados a largas distancias por el viento y llegar a otros continentes desde el que se originó. La composición variable de partículas en las nubes marrones incluye una mezcla poco saludable de moléculas orgánicas y ozono que se encuentra en el humo.

Un estudio de laboratorio titulado "Oligomerización oxidativa interfacial de catecol" realizado por el Dr. Marcelo Guzmán y su grupo en la Universidad de Kentucky ahora revela cómo el ozono puede transformar las moléculas orgánicas durante las reacciones superficiales que tienen lugar en dichas columnas de humo.

El trabajo, publicado en ACS Omega , informa las reacciones de acoplamiento detalladas de las moléculas emitidas y transformadas oxidativamente durante los incendios forestales, la combustión en las centrales eléctricas y otros procesos naturales e industriales. Los investigadores determinaron que las moléculas aromáticas contribuyen a la formación de oligómeros absorbentes de luz en condiciones de humedad relativa variable, que son importantes aerosoles orgánicos secundarios. La generación significativa de nuevos dímeros y trímeros de catecol en estas columnas de contaminación simuladas incluye la participación de radicales semiquinona en los mecanismos de reacción.

Cuando los fenoles se exponen al gas ozono de fondo y a los radicales hidroxilo durante el transporte atmosférico, se puede esperar la formación de algunos oligómeros que absorben la luz. "Estamos tratando de comprender las principales transformaciones de los fenoles del humo en la atmósfera, determinar su vida útil y establecer cómo las reacciones en las interfaces contribuyen a cambiar la composición química de los contaminantes", dijo el profesor Guzmán.

"Nos gustaría desarrollar una nueva comprensión de sus impactos en la calidad del aire y el clima. ¿Son las moléculas envejecidas más tóxicas? ¿Cómo contribuyen los cambios estructurales de las moléculas a crear partículas que interactúan con la luz solar que afectan el clima?" Una persona que respira estos compuestos reactivos puede sufrir daño oxidativo de las células, especialmente en las vías respiratorias y los pulmones. Además, estos compuestos reactivos pueden hacer que algunas personas sean más propensas a otros problemas de salud.

El Dr. Guzmán también afirma que la caracterización del procesamiento químico de dichas columnas de contaminación puede ayudar a determinar si estos aerosoles de carbón marrón derivados de los incendios forestales contribuyen a absorber más calor del sol o no. "Si bien muchas moléculas pequeñas pueden fotoblanquearse, las moléculas más grandes en la columna pueden ser más resistentes a la degradación, lo que posiblemente contribuya a calentar la atmósfera", dijo. + Explora más

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