Mientras los tomadores de decisiones de todo el mundo se congregaban en París para preparar un acuerdo climático global en la 21ª Conferencia de las Partes COP21, muchas discusiones se centraron en cómo reducir los gases de efecto invernadero, incluido el ozono.
Si bien los esfuerzos para limitar las emisiones de precursores de ozono tienden a centrarse en las actividades industriales y la combustión de combustibles fósiles en los Estados Unidos y China, un nuevo estudio sugiere que las regulaciones futuras pueden necesitar abordar la quema de bosques y vegetación. El estudio, que fue publicadoen línea el 13 de enero de 2016 en la revista Comunicaciones de la naturaleza , indica que estos tipos de "quema de biomasa" pueden desempeñar un papel más importante en el cambio climático de lo que se había pensado anteriormente
Basado en observaciones de dos misiones de aviones, datos satelitales y una variedad de modelos, un equipo de investigación internacional demostró que los incendios que ardían en África tropical y el sudeste asiático causaron focos de ozono alto y poca agua en la atmósfera inferior sobre Guam, un remotoisla en el Océano Pacífico 1,700 millas al este de Taiwán.
"Nos sorprendió mucho encontrar altas concentraciones de ozono y productos químicos que sabemos que solo son emitidos por incendios en el aire alrededor de Guam", dijo el autor principal del estudio, Daniel Anderson, un estudiante graduado en el Departamento de Atmosférica de la Universidad de Maryland yOceanic Science: "No realizamos vuelos específicos para apuntar a áreas con alto contenido de ozono; eran tan omnipresentes que no importa dónde volamos, los encontramos".
Para el estudio, dos aviones de investigación en misiones complementarias sobrevolaron Guam midiendo los niveles de docenas de productos químicos en la atmósfera en enero y febrero de 2014. Un avión voló hasta 24,000 pies sobre la superficie del océano durante la Coordinación del Consejo de Investigación del Medio Ambiente del Reino Unido.Misión de Estudios Aerotransportados en los Trópicos CAST. La otra voló hasta 48,000 pies sobre la superficie del océano durante la misión de Transporte Convectivo de Especies Activas en los Trópicos CONTRASTE.
"La colaboración internacional es esencial para estudiar los problemas ambientales globales en estos días", dijo el investigador principal de CAST, Neil Harris, del Departamento de Química de la Universidad de Cambridge. "Esta campaña dirigida por Estados Unidos / Reino Unido sobre el Pacífico occidental fue la primera de su tipo enesta región y recopiló un conjunto de datos único. Las mediciones ahora están comenzando a producir una idea de cómo la composición de la atmósfera tropical remota se ve afectada por las actividades humanas que ocurren casi al otro lado del mundo ".
Los investigadores examinaron 17 vuelos de CAST y 11 de CONTRASTE y compilaron más de 3.000 muestras de paquetes de aire con alto contenido de ozono y bajo contenido de agua para el estudio. En las muestras, el equipo detectó altas concentraciones de productos químicos asociados con la quema de biomasa: cianuro de hidrógeno, acetonitrilo, benceno y etino.
"El cianuro de hidrógeno y el acetonitrilo fueron las pistolas humeantes porque son emitidos casi exclusivamente por la quema de biomasa. Los altos niveles de los otros químicos simplemente agregaron más peso a los hallazgos", dijo la coautora del estudio Julie Nicely, estudiante graduada en la UMDDepartamento de Química y Bioquímica.
A continuación, los investigadores rastrearon las parcelas de aire contaminado hacia atrás 10 días, utilizando el modelo de Trayectoria Integrada Lagrangiana Híbrida de Partículas Únicas HYSPLIT de la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica NOAA y los datos de precipitación, para determinar de dónde provienen.El espectroradiómetro de imágenes de resolución moderada de la NASA MODIS a bordo del satélite Terra, los investigadores conectaron casi todas las estructuras de alto contenido de ozono y bajo nivel de agua a las regiones tropicales con la quema activa de biomasa en África tropical y el sudeste asiático.
"La investigación utilizó una variedad de modelos, incluido el modelo CAM-Chem de NCAR para pronosticar y luego analizar condiciones químicas y dinámicas cerca de Guam, así como datos satelitales de numerosos instrumentos que aumentaron la interpretación de las observaciones de la aeronave", dijo el estudiocoautor Douglas Kinnison, científico del proyecto en la Corporación Universitaria de Investigación Atmosférica.
En el documento, los investigadores también ofrecen una nueva explicación de la naturaleza seca de las parcelas de aire contaminado.
"Nuestros resultados desafían la explicación que los científicos atmosféricos ofrecen comúnmente para bolsas de ozono alto y agua baja: que estas zonas resultan del aire que desciende de la estratosfera donde el aire es más frío y seco que en otros lugares", dijo el profesor Ross Salawitch de la UMDautor principal del estudio e investigador principal de CONTRAST. Salawitch tiene citas conjuntas en el Departamento de Ciencias Atmosféricas y Oceánicas de la universidad, el Departamento de Química y Bioquímica y el Centro Interdisciplinario de Ciencias del Sistema Terrestre.
"Sabemos que el aire contaminado no se mezcló con el aire de la estratosfera para secarse porque encontramos niveles elevados combinados de monóxido de carbono, óxido nítrico y ozono en nuestras muestras de aire, pero el aire en la estratosfera superior no contiene mucho naturalmentese produce monóxido de carbono ", dijo Anderson.
Los investigadores descubrieron que el aire contaminado que llegó a Guam nunca ingresó a la estratosfera y simplemente se secó durante su descenso dentro de la atmósfera inferior. Mientras que los libros de texto muestran que el aire se mueve hacia arriba en los trópicos, según Salawitch, esto representa el movimiento neto del aireDebido a que este movimiento ascendente ocurre principalmente dentro de los sistemas de tormentas pequeñas, debe ser equilibrado por el aire que desciende lentamente, como con estas parcelas contaminadas liberadas de los incendios.
Según los resultados de este estudio, los modelos climáticos globales pueden necesitar ser reevaluados para incluir y representar correctamente los impactos de la quema de biomasa, la deforestación y la reforestación, de acuerdo con Salawitch. Además, estudios futuros como la próxima Misión de Tomografía Atmosférica de la NASA agregarána los datos recopilados por CAST y CONTRAST para ayudar a obtener una imagen más clara de nuestro entorno cambiante.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Maryland . Original escrito por Abby Robinson. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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