¿Por qué hay tantas partículas de aerosol recién formadas en la troposfera superior sobre regiones tropicales como la Amazonia? Los bosques tropicales desempeñan un papel importante en la regulación del clima global. Sin embargo, las altas concentraciones de partículas nuevas sobre estas áreas han desconcertado a los científicos atmosféricos durante los últimos 20 años.
por la Universidad de Helsinki
Un estudio internacional, dirigido por investigadores de la Universidad de Helsinki, muestra que la respuesta puede ser el isopreno . El isopreno es el hidrocarburo no metano más abundante emitido a la atmósfera, principalmente por la vegetación.
El estudio, publicado en Nature, investigó la formación de nuevas partículas a partir de isopreno en la troposfera superior . La troposfera es la capa más baja de la atmósfera, que se extiende desde el nivel del suelo hasta una altitud de 18 km en el ecuador.
Con experimentos realizados en la cámara CLOUD del CERN, los investigadores buscaron determinar si las moléculas orgánicas oxigenadas de isopreno (IP-OOM), que son compuestos que se forman cuando el isopreno se oxida en la atmósfera, podrían formar nuevas partículas en condiciones de la troposfera superior, como temperaturas inferiores a -30 °C.
También exploraron cómo factores como la temperatura, la presencia de ácidos traza y óxidos de nitrógeno afectan este proceso.
El isopreno puede impulsar la formación rápida de partículas
Los investigadores descubrieron que las moléculas orgánicas oxigenadas del isopreno pueden formar nuevas partículas rápidamente en condiciones de la troposfera superior. Anteriormente, se pensaba que el isopreno tenía una capacidad insignificante para formar partículas; sin embargo, este estudio demostró que el isopreno puede impulsar la formación rápida de partículas en determinadas condiciones.
«Nuestro hallazgo clave es que la presencia de concentraciones extremadamente bajas de ácido sulfúrico u oxoácidos de yodo mejora drásticamente la formación de partículas, acelerándola hasta 100 veces más rápido en comparación con cuando solo están presentes compuestos orgánicos oxigenados con isopreno. Estos hallazgos pueden explicar las altas concentraciones de partículas observadas en altitudes elevadas sobre regiones tropicales como la Amazonia», explica Jiali Shen, investigador postdoctoral en el Instituto de Investigación Atmosférica y del Sistema Terrestre (INAR) de la Universidad de Helsinki.
Aumentar la comprensión de la formación de nubes y el clima
Las partículas de aerosol son importantes para el clima porque dispersan y absorben la radiación solar entrante y generan gotitas en las nubes al actuar como núcleos de condensación de las nubes. Estos hallazgos recién publicados podrían tener implicaciones importantes para nuestra comprensión de la formación de nubes y el clima.
«Esta investigación relaciona las abundantes emisiones de isopreno de las selvas tropicales con la formación de partículas en la troposfera superior, lo que pone de relieve un nuevo aspecto de la interacción entre los bosques y la atmósfera. Estos resultados pueden conducir a mejoras en la química atmosférica y los modelos climáticos, mejorando potencialmente nuestra capacidad para predecir el cambio climático y sus impactos», afirma Xu-Cheng He, uno de los investigadores principales del estudio.
«Este estudio pone de relieve las complejas interacciones entre los bosques, la atmósfera y el clima. Demuestra cómo las emisiones de los árboles pueden tener efectos de gran alcance en la formación de nubes y, potencialmente, en el clima global. Este tipo de investigación fundamental es crucial para mejorar nuestra comprensión de los procesos climáticos y nuestra capacidad para predecir y mitigar el cambio climático», afirma la profesora Katrianne Lehtipalo de la Universidad de Helsinki.
Más información: Xu-Cheng He, Formación de nuevas partículas a partir de isopreno en condiciones de la troposfera superior, Nature (2024). DOI: 10.1038/s41586-024-08196-0 . www.nature.com/articles/s41586-024-08196-0
