Por primera vez, investigadores de la Universidad de Michigan han detectado átomos de bromo en la atmósfera, y al hacerlo, han confirmado la vía de reacción a través de la cual el mercurio se elimina de la atmósfera y entra al ecosistema en el Ártico primaveral.

El mercurio es un contaminante particularmente tóxico que se emite en gran medida a través de actividades humanas, como las centrales eléctricas que queman carbón. Debido a que es de larga duración, lo que significa que no reacciona con muchos compuestos en la atmósfera, se acumula en regiones remotas como el Ártico, según el químico de la U-M Kerri Pratt.

El mercurio puede representar un grave peligro para la salud pública. Cuando ingresa al ecosistema, se acumula en los peces. Cuanto más alto esté el pescado en la cadena alimentaria, cuanto más mercurio se acumula.

Los investigadores han sospechado durante mucho tiempo que el bromo reacciona con el ozono, un gas de efecto invernadero, y mercurio, pero nadie había medido los átomos de bromo en la atmósfera. La autora principal Pratt y su equipo, que incluye al primer autor Siyuan Wang, ahora es un becario postdoctoral del Programa de Estudios Avanzados en el Centro Nacional de Investigación Atmosférica, han publicado sus resultados en el Actas de la Academia Nacional de Ciencias .

"Nuestros hallazgos tienen implicaciones en todo el mundo, "dijo Pratt, el profesor asistente de química Seyhan N. Ege. "Aunque esta química es más frecuente en el Ártico, las reacciones con el mercurio ocurren en la troposfera superior de los trópicos, así como en otros lugares marinos. La reacción de los átomos de bromo con ozono y mercurio se había planteado como hipótesis durante décadas, pero nadie había podido medir realmente esta especie química para confirmar que esta es la química que está sucediendo ".

La química única ocurre cuando la luz del sol golpea la nieve salada del Ártico. Las reacciones químicas en la superficie de la nieve producen lo que se llama bromo molecular:dos átomos de bromo unidos entre sí. Cuando la luz del sol golpea esta molécula, se rompe para formar átomos de bromo.

El bromo es tan reactivo y en niveles tan bajos que es muy difícil de medir en la atmósfera, según Wang, quien dirigió el trabajo como becario postdoctoral en el laboratorio Pratt. Junto con el estudiante de doctorado del laboratorio Pratt Stephen McNamara, pasaron mucho tiempo en el laboratorio sintetizando átomos de bromo a niveles extremadamente bajos para probar sus mediciones en el Ártico.

Los investigadores instalaron instrumentos de muestreo en la tundra ártica. El aire se aspira a través de una entrada cuidadosamente diseñada en un dispositivo llamado espectrómetro de masas de ionización química. El espectrómetro mide las masas de los productos en la muestra, que les dice a los investigadores lo que había en el aire.

Los átomos de bromo también son difíciles de medir porque existen pocos lugares en la tierra, según Wang. Estos lugares incluyen por encima de las capas de nieve árticas y antárticas y por encima de los trópicos en la troposfera superior, ubicada a unas 8 millas sobre la Tierra.

"Con esta nueva capacidad de medir átomos de bromo, podemos mejorar nuestra capacidad para predecir la química del mercurio a escala mundial, "Dijo Wang.

"Fue realmente emocionante poder medir estos átomos dado que se trataba de una química que se había planteado como hipótesis, pero incapaz de ser medido, durante varias décadas, "Dijo Pratt.