Din vaporii copacilor se pot forma aerosoli care răcesc climatul

Este posibil ca efectul de răcire al poluării să fi fost exagerat.

Arderea combustibililor fosili aruncă acid sulfuric în aer, unde poate forma particule aeropurtate care însămânță norii și răcesc clima Pământului. Dar nu este singurul mod în care aceste particule în aer se pot forma, sugerează trei noi studii. Vaporii copacilor se pot transforma și în particule răcoritoare din aer.

Descoperirea înseamnă că aceste particule erau mai abundente înainte de Revoluția Industrială decât se credea anterior. Oamenii de știință climatologic au supraestimat, prin urmare, răcirea cauzată de poluarea aerului, spune chimistul atmosferic Urs Baltensperger, coautor al celor trei studii.

Simulând aerul nepoluat într-o cameră cu nori, Baltensperger și colegii au creat particule microscopice din vaporii eliberați de copaci. În lumea reală, razele cosmice care zboară în atmosferă favorizează dezvoltarea acestor particule, propun cercetătorii în 26 mai. Natură. Odată formate, particulele pot crește suficient de mari pentru a forma inima picăturilor de nor, arată cercetătorii într-o a doua lucrare în Natură. După ce au adulmecat aerul peste Alpii elvețieni, unii dintre aceiași cercetători raportează în 27 mai Ştiinţă descoperirea particulelor în sălbăticie.

„Aceste particule nu se formează doar în laborator, ci și de către Mama Natură”, spune Baltensperger, de la Institutul Paul Scherrer din Villigen, Elveția.

Particulele din aer, numite aerosoli, sunt mănunchiuri microscopice de molecule. Unii aerosoli încep să se formeze complet, cum ar fi praful și sărurile din pulverizarea mării, în timp ce alții se adună din moleculele din atmosferă.

Începând cu anii 1970, oamenii de știință au bănuit că acidul sulfuric este un ingredient obligatoriu pentru aerosolii asamblați în aer. Moleculele de acid sulfuric reacţionează cu alte molecule pentru a forma grupuri care, dacă cresc suficient de mari, pot deveni stabile. Activitățile umane, cum ar fi arderea cărbunelui, au sporit concentrațiile de acid sulfuric în atmosferă, crescând ulterior abundența de aerosoli care însămânță norii și reflectă lumina soarelui ca niște mingi de disco în miniatură. Acest impuls de aerosoli compensează parțial încălzirea de la gazele cu efect de seră.

O cameră cu nori de la laboratorul CERN de lângă Geneva i-a permis lui Baltensperger și colaboratorilor săi să simuleze atmosfera când acidul sulfuric era rar. Cercetătorii au adăugat alfa-pinenă, vaporii organici care conferă pinilor mirosul lor caracteristic, la aerul curat și au urmărit creșterea aerosolilor. Lucrările anterioare, deși neconcludente, au sugerat că vaporii de pin ar putea forma aerosoli.

Moleculele de alfa-pinen au reacționat cu ozonul din aer și au format molecule care au reacționat și s-au grupat împreună pentru a forma aerosoli, au observat cercetătorii. Cercetătorii au adăugat un strat suplimentar de realism prin utilizarea unuia dintre fasciculele de particule ale CERN pentru a imita ionii din razele cosmice care bombardează atmosfera Pământului. „Razele” au dus la formarea de până la 100 de ori numărul de aerosoli. Ionii adăugați ajută la stabilizarea aerosolilor în creștere, propun cercetătorii.

Testele ulterioare au arătat că aerosolii nou-născuți pot crește rapid de la aproximativ 2 nanometri lățime – aproximativ diametrul unei helix ADN – până la 80 de nanometri diametru, suficient de mari pentru a însămânța picături de nor.

La o stație de cercetare din Alpii Elvețieni, cercetătorii au observat formarea de aerosoli în condiții atmosferice cu concentrații scăzute de acid sulfuric și molecule abundente asemănătoare alfa-pinenei. Cercetătorii nu au putut confirma însă creșterea rapidă observată în laborator.

Cuantificarea influenței climatice generale a arderii combustibililor fosili în lumina noii descoperiri va fi dificilă, spune Renyi Zhang, chimist atmosferic la Universitatea Texas A&M din College Station. „Procesele atmosferice sunt complexe”, spune el. „Au avut o configurație pură, dar în realitate atmosfera este încărcată cu substanțe chimice. Este greu să tragi concluzii directe în acest moment.”