Una molecola organica ricavata dagli alberi eccelle nel seminare le nuvole, rivela uno studio del CERN – Physics World

Una famiglia di composti organici rilasciati dagli alberi potrebbe svolgere un ruolo molto più importante nella formazione delle nubi di quanto si pensasse in precedenza. Questa è la conclusione di Lubna Dada presso l’Istituto Paul Scherrer in Svizzera e un team internazionale, i quali affermano che le loro intuizioni potrebbero svolgere un ruolo cruciale nella previsione del futuro del clima della Terra.

Quando gli alberi sono sotto stress, rilasciano molecole organiche che reagiscono con l’ozono, i radicali nitrati e altri composti nell’atmosfera. Queste reazioni creano minuscole particelle solide chiamate composti organici a bassissima volatilità (ULVOC).

In alcuni casi, gli ULVOC possono diventare abbastanza grandi da far condensare le goccioline d’acqua sulla loro superficie, incoraggiando la formazione di nuvole. Le nuvole hanno effetti significativi sul clima terrestre, molti dei quali sono poco conosciuti. Pertanto, la comprensione dell’influenza degli ULVOC non può essere trascurata nei modelli climatici globali.

Le molecole più importanti coinvolte nella formazione degli ULVOC si trovano in tre tipi di idrocarburi chiamati isoprene, monoterpene e sesquiterpene. A complicare le cose, gli scienziati ritengono che il cambiamento climatico stia ora alterando le loro emissioni nell’atmosfera.

Concentrazione crescente

"La concentrazione di terpeni aumenta perché le piante ne rilasciano di più quando sono sotto stress, ad esempio quando c'è un aumento delle temperature e condizioni meteorologiche estreme e la vegetazione è più frequentemente esposta alla siccità", spiega Dada.

Attraverso ricerche precedenti, gli scienziati del clima hanno ora una solida conoscenza di come i crescenti livelli di isoprene e monoterpene stanno influenzando la formazione delle nuvole a livello globale, aiutandoli a fare previsioni migliori sul futuro del clima della Terra.

Finora, il ruolo dei sesquiterpeni si è rivelato molto più difficile da definire. "Questo perché sono piuttosto difficili da misurare", afferma Dada. “In primo luogo perché reagiscono molto rapidamente con l’ozono e in secondo luogo perché si presentano molto meno frequentemente rispetto alle altre sostanze”.

Nonostante la loro minore emissione, queste molecole hanno maggiori probabilità rispetto all’isoprene e al monoterpene di formare le grandi particelle necessarie per la formazione delle nuvole. In definitiva, ciò significa che una comprensione più profonda del ruolo del sesquiterpene nella formazione delle nuvole sarà cruciale per migliorare i nostri modelli del clima terrestre.

Nuvoloso al CERN

Nel loro studio, il team di Dada ha esplorato la capacità dei sesquiterpeni di formare ULVOC utilizzando il Cosmici che lasciano goccioline all'aperto (CLOUD) del CERN di Ginevra. Lì, i ricercatori possono simulare diverse condizioni atmosferiche coinvolte nella formazione delle nuvole.

“A quasi 30 m³, questa camera climatica sigillata è la più pura del suo genere al mondo. È così puro che ci permette di studiare i sesquiterpeni anche alle basse concentrazioni registrate nell’atmosfera», spiega Dada.

Partendo da una miscela composta solo da isoprene e monoterpene, il team ha misurato il modo in cui i tassi di formazione delle nubi cambiavano all’interno della camera all’aumentare della concentrazione di sesquiterpene. L'effetto è stato immediato. Anche quando il sesquiterpene costituiva solo il 2% della miscela all’interno della camera CLOUD, la sua maggiore resa di ULVOC aveva già raddoppiato il tasso di formazione delle nuvole.

Gli aerosol di plastica nell’atmosfera potrebbero influenzare il clima

Come spiega Dada, “Ciò può essere spiegato dal fatto che una molecola di sesquiterpene è composta da 15 atomi di carbonio, mentre i monoterpeni ne contano solo dieci e gli isoprene solo cinque”. Con il suo peso molecolare più elevato, il sesquiterpene è ancora molto meno volatile delle altre due molecole, consentendogli di fondersi più facilmente in particelle solide.

I risultati mostrano che l’influenza dei sesquiterpeni sulla formazione di nuvole deve essere inclusa nei futuri modelli climatici globali. Dada e colleghi sperano che il loro studio consentirà agli scienziati del clima di fare previsioni migliori su come cambierà la formazione delle nubi e il suo impatto sull’atmosfera terrestre man mano che il pianeta continua a riscaldarsi.

Basandosi sulle loro tecniche, i ricercatori mireranno ora a ottenere un quadro più ampio di come il clima è già stato influenzato dalle emissioni di altri composti artificiali. "Successivamente, noi e i nostri partner CLOUD vogliamo indagare su cosa è successo esattamente durante l'industrializzazione", spiega il membro del team, Imad El Haddad. “In quel momento, l’atmosfera naturale divenne sempre più mista a gas di origine antropica come il biossido di zolfo, l’ammoniaca e altri composti organici di origine antropica”.

La ricerca è descritta in Anticipi Scienza.

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• Fonte: https://physicsworld.com/a/organic-molecule-from-trees-excels-at-seeding-clouds-cern-study-reveals/