El cambio climático global suele estar a la vanguardia de las discusiones y controversias nacionales e internacionales, sin embargo, no se conocen bien muchos detalles de los factores contribuyentes específicos. Muchas preguntas siguen sin respuesta sobre cuán amplio es realmente el efecto de los seres humanos en el cambio climático de la Tierra.

Nuevos conocimientos sobre un contaminante prolífico

Ahora, La científica de PNNL, Dra. Xiao-Ying Yu y su equipo han descubierto información importante sobre la formación de aerosoles orgánicos secundarios (SOA), que se están convirtiendo rápidamente en un contaminante principal de preocupación en términos de cambio climático.

Los SOA son moléculas transportadas por el aire producidas a partir de moléculas orgánicas parentales, a menudo conocidos como compuestos orgánicos volátiles (COV), por una serie de reacciones fotoquímicas. Los COV ingresan a la atmósfera como gases emitidos por la biosfera y actualmente se liberan en cantidades masivas por las actividades humanas. como la quema de combustibles fósiles como la gasolina, carbón, y gas natural. Los COV también pueden provenir de pesticidas y productos domésticos como pinturas, adhesivos, y ambientadores. Cuando se absorbe en agua en suspensión, Los COV están preparados para reacciones que forman SOA.

Dependiendo del escenario, Los SOA pueden tener un efecto de enfriamiento o calentamiento en el clima. Esto se debe a que pueden absorber y reflejar la luz. La absorción de luz provoca enfriamiento, mientras que la reflexión resulta en calentamiento. Por lo tanto, Las SOA pueden tener un efecto dinámico e impredecible sobre la progresión del cambio climático.

Los SOA no solo contribuyen a los cambios atmosféricos, también son actores importantes en la salud humana y pueden tener efectos adversos en nuestra función respiratoria y circulatoria.

Lo que han encontrado

Usando un dispositivo especial, el Sistema de Análisis en la Interfaz de Vacío Líquido (SALVI), inventado por Yu, el equipo descubrió varios factores y mecanismos subyacentes detrás de la formación de SOA, incluida la capa de agua líquida que a menudo cubre la superficie de las partículas en el aire y absorbe los COV. La investigación del equipo se llevó a cabo en EMSL, el Laboratorio de Ciencias Moleculares Ambientales, una instalación para usuarios del Departamento de Energía de EE. UU. (DOE) ubicada en PNNL. La investigación de Yu se basa en técnicas de imágenes químicas desarrolladas en su grupo en PNNL, así como de un cuerpo de trabajo que comprende entre 10 y 15 años de estudio sobre superficies e interfaces. Los resultados del equipo muestran que la interfaz entre la capa de agua y el aire que la rodea es importante en la formación de SOA porque facilita las reacciones que crean SOA a partir de COV. El artículo del equipo se publica en Ciencia y Tecnología Ambiental .

Aún así, debido a que la luz juega un papel tan central en el desarrollo de SOA, podría parecer que el riesgo de exposición a SOA disminuiría o desaparecería durante la noche. No tan rapido. El trabajo de acompañamiento del equipo, publicado en npj Clima y ciencia atmosférica , muestra que se puede producir química tanto durante el día como durante la noche, lo que significa que las SOA todavía se están formando después de que se pone el sol. Aunque las razones exactas de esto aún no están claras, Yu y su equipo van por un camino prometedor. Si bien varias especies químicas cruciales para el desarrollo de SOA son producidas por fotoquímica, Los grupos de iones que involucran compuestos orgánicos (moléculas a base de carbono) y agua almacenada en la capa líquida alrededor de otros orgánicos solo se han especulado antes. Yu y su equipo encontraron que estos iones de racimo pueden ser igualmente importantes para la formación de SOA, permitiendo la formación continua incluso después de la puesta del sol.

Al informar mejor a los modelos y predicciones de procesos globales, la información revelada por Yu y sus colegas sobre las SOA puede ayudarnos a comprender mejor las innumerables formas en que los humanos están afectando el clima de la Tierra.