La producción del modelo de producción primaria de OH durante un período de 24 horas en julio se rastrea con la luz solar en todo el mundo. Es probable que los niveles más altos de OH sobre tierras pobladas provengan del reciclaje de OH en presencia de NO y NO 2 , que son contaminantes comunes de los automóviles y la industria. Crédito:NASA / Julie Nicely
Se ha descubierto que una molécula simple en la atmósfera que actúa como un "detergente" para descomponer el metano y otros gases de efecto invernadero se recicla para mantener una presencia global constante frente al aumento de las emisiones. según una nueva investigación de la NASA. Comprender su papel en la atmósfera es fundamental para determinar la vida útil del metano, un poderoso contribuyente al cambio climático.
El radical hidroxilo (OH), una molécula formada por un átomo de hidrógeno, un átomo de oxígeno con un electrón libre (o desapareado) es uno de los gases más reactivos de la atmósfera y descompone regularmente otros gases, poniendo fin de manera efectiva a sus vidas. De esta manera, el OH es el principal control de la concentración de metano, un potente gas de efecto invernadero que sólo es superado por el dióxido de carbono en cuanto a contribuir al aumento de las temperaturas globales.
Con el aumento de las emisiones de metano a la atmósfera, Los científicos históricamente pensaron que eso podría causar que la cantidad de radicales hidroxilo se agotara a escala global y, como resultado, extender la vida útil del metano, actualmente se estima en nueve años. Sin embargo, Además de observar globalmente las fuentes primarias de OH y la cantidad de metano y otros gases que descompone, esta nueva investigación tiene en cuenta las fuentes secundarias de OH, Reciclaje que ocurre después de que el OH descompone el metano y se reforma en presencia de otros gases, que se ha observado anteriormente a escalas regionales.
"Las concentraciones de OH son bastante estables con el tiempo, "dijo la química atmosférica y autora principal Julie Nicely en el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland. "Cuando el OH reacciona con el metano, no necesariamente desaparece en presencia de otros gases, especialmente óxidos de nitrógeno (NO y NO 2 ). Los productos de descomposición de su reacción con el metano reaccionan con NO o NO 2 para reformar OH. Así que el OH puede reciclarse de nuevo a la atmósfera ".
Los óxidos de nitrógeno son un conjunto de varios gases que contribuyen al reciclaje de OH a la atmósfera, según la investigación de Nicely, publicado en el Journal of Geophysical Research:Atmósferas . Ella y sus colegas utilizaron un modelo informático basado en observaciones satelitales de varios gases de 1980 a 2015 para simular las posibles fuentes de OH en la atmósfera. Estos incluyen reacciones con los óxidos de nitrógeno antes mencionados, vapor de agua y ozono. También probaron una fuente potencial inusual de nuevo OH:la ampliación de las regiones tropicales de la Tierra.
El OH en la atmósfera también se forma cuando la luz ultravioleta llega a la atmósfera inferior y reacciona con el vapor de agua (H 2 O) y ozono (O 3 ) para formar dos moléculas de OH. Sobre los trópicos, el vapor de agua y la luz ultravioleta son abundantes. Los trópicos, que abarcan la región de la Tierra a ambos lados del ecuador, han mostrado alguna evidencia de ensanchamiento más al norte y al sur de su rango actual, posiblemente debido al aumento de las temperaturas que afecta los patrones de circulación del aire. Esto significa que la región tropical preparada para crear OH aumentará potencialmente con el tiempo, conduciendo a una mayor cantidad de OH en la atmósfera. Este proceso de ensanchamiento tropical es lento, sin embargo, expandiéndose sólo de 0,5 a 1 grado de latitud cada 10 años. Pero el pequeño efecto aún puede ser importante, según Nicely.
Ella y su equipo descubrieron que individualmente, el efecto de ensanchamiento tropical y el reciclaje de OH a través de reacciones con otros gases comprenden cada uno una fuente relativamente pequeña de OH, pero juntos esencialmente reemplazan el OH usado en la descomposición del metano.
"La ausencia de una tendencia en la OH global es sorprendente, ", dijo el químico atmosférico Tom Hanisco en Goddard que no participó en la investigación." La mayoría de los modelos predicen un 'efecto de retroalimentación' entre el OH y el metano. En la reacción de OH con metano, También se elimina OH. El aumento de NO 2 y otras fuentes de OH, como el ozono, cancelar este efecto esperado ". Pero dado que este estudio analiza los últimos treinta y cinco años, no está garantizado que a medida que la atmósfera continúa evolucionando con el cambio climático global, los niveles de OH continuarán reciclándose de la misma manera en el futuro, él dijo.
Por último, Considera muy bien los resultados como una forma de ajustar y actualizar las suposiciones que hacen los investigadores y los modeladores climáticos que describen y predicen cómo interactúan el OH y el metano en la atmósfera. "Esto podría aclarar la cuestión de si las concentraciones de metano seguirán aumentando en el futuro o se estabilizarán". ¿O quizás incluso disminuir? Esta es una pregunta importante sobre el clima futuro para la que realmente no sabemos la respuesta. " ella dijo.
