¿Cómo se mide un compuesto químico que dura menos de un segundo en la atmósfera?
Esa es la pregunta que los químicos atmosféricos han tratado de responder durante décadas. El compuesto: radicales hidroxilo, también conocidos como radicales OH. Estos químicos oxidantes son vitales para el delicado equilibrio químico de la atmósfera, actuando como depuradores de aire naturales para eliminar compuestos orgánicos ygases de efecto invernadero como el formaldehído y el metano de la atmósfera, pero los radicales OH también inician reacciones que conducen a contaminantes secundarios que afectan la salud humana y el clima, como las partículas orgánicas y el ozono.
Los investigadores han estado debatiendo si los contaminantes emitidos por las actividades humanas, en particular los óxidos de nitrógeno NOx, pueden afectar los niveles de radicales OH en una atmósfera prístina, pero cuantificar esa relación ha sido difícil. Ahora, investigadores de Harvard John A. PaulsonLa Escuela de Ingeniería y Ciencias Aplicadas SEAS ha cuantificado el efecto de la contaminación por NOx en los radicales OH en la selva amazónica.
La investigación se publica en Avances científicos .
Si bien una selva remota y aparentemente escasamente poblada puede parecer un lugar extraño para estudiar los efectos de la contaminación humana, el Amazonas es el hogar de una de las ciudades de más rápido crecimiento en el mundo: Manaus, Brasil. Manaus, con más de 2millones de personas han experimentado un auge en una variedad de industrias, desde la refinación de petróleo y la fabricación de productos químicos hasta la fabricación de teléfonos móviles, la construcción naval y el turismo.
Ese crecimiento ha provocado que se liberen cantidades sustanciales de contaminación a la atmósfera y cuando se mueve a favor del viento y se encuentra con el aire prístino de la selva tropical, crea un laboratorio del mundo real para químicos atmosféricos. Ese laboratorio es el lugar perfecto para estudiar el impactode contaminación en las concentraciones de OH, ya que es fácil distinguir el aire regional no contaminado del aire que pasó sobre Manaus.
"Debido a que pudimos contrastar el aire no contaminado con el aire contaminado, esta investigación nos ha dado una gran oportunidad para comprender cómo la contaminación de la actividad humana afectará la química atmosférica, especialmente con la continua urbanización de las áreas boscosas", dijo Yingjun Liu, unex estudiante de posgrado en SEAS y primer autor del artículo.
Los investigadores midieron los niveles de isopreno, un compuesto químico emitido naturalmente por los árboles, así como los niveles de los principales productos de oxidación de OH del isopreno. A medida que aumenta la concentración de OH, la proporción de productos de oxidación a isopreno aumenta en la atmósfera. Los investigadores pudieronpara inferir las concentraciones de OH a partir de la relación producto-padre medida, utilizando un modelo delicado que tuvo en cuenta muchos factores de confusión.
Los investigadores recopilaron datos en la región de la selva tropical, a unos 70 km a favor del viento de Manaos, durante las estaciones húmedas y secas de 2014. Los investigadores descubrieron que, junto con el aumento de la concentración de NOx de la contaminación urbana, las concentraciones máximas diurnas de OH en la selva se dispararon,aumentando en al menos un 250 por ciento.
"Nuestra investigación muestra que la capacidad de oxidación sobre los bosques tropicales es susceptible a las emisiones antropogénicas de NOx", dijo Scot Martin, profesor de Ciencias e Ingeniería Ambiental de Gordon McKay y profesor de Ciencias de la Tierra y Planetarias en SEAS y autor principal del artículo."En el futuro, si continúan las tendencias de deforestación y urbanización, estos mayores niveles de concentraciones de OH en la atmósfera amazónica podrían conducir a cambios en la química atmosférica, la formación de nubes y la lluvia".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences . Original escrito por Leah Burrows. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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