Molecula organică din copaci excelează la însămânțarea norilor, arată studiul CERN – Physics World

O familie de compuși organici eliberați de copaci ar putea juca un rol mult mai mare în formarea norilor decât se credea anterior. Aceasta este concluzia Lubna Dada la Institutul Paul Scherrer din Elveția și o echipă internațională, care spun că cunoștințele lor ar putea juca un rol crucial în prezicerea viitorului climei Pământului.

Când copacii sunt supuși stresului, ei eliberează molecule organice care reacționează cu ozonul, radicalii nitrați și alți compuși din atmosferă. Aceste reacții creează particule solide minuscule numite compuși organici cu volatilitate ultra-scăzută (ULVOC).

În unele cazuri, ULVOC-urile pot crește suficient de mari pentru ca picăturile de apă să se condenseze pe suprafața lor, încurajând formarea norilor. Norii au efecte semnificative asupra climei Pământului – dintre care multe sunt prost înțelese. Prin urmare, înțelegerea influenței ULVOC nu poate fi trecută cu vederea în modelele climatice globale.

Cele mai importante molecule implicate în formarea ULVOC sunt în trei tipuri de hidrocarburi numite izopren, monoterpenă și sesquiterpenă. Pentru a complica lucrurile, oamenii de știință cred că schimbările climatice modifică acum emisiile lor în atmosferă.

Creșterea concentrației

„Concentrația de terpene este în creștere, deoarece plantele eliberează mai multe dintre ele atunci când se confruntă cu stres – de exemplu atunci când există o creștere a temperaturilor și condiții meteorologice extreme, iar vegetația este mai frecvent expusă la secete”, explică Dada.

Prin cercetările anterioare, oamenii de știință climatologic au acum o înțelegere solidă a modului în care nivelurile crescânde de izopren și monoterpene afectează formarea globală a norilor, ajutându-i să facă predicții mai bune despre viitorul climei Pământului.

Până acum, rolul sesquiterpenelor s-a dovedit mult mai greu de stabilit. „Aceasta se datorează faptului că sunt destul de greu de măsurat”, spune Dada. „În primul rând pentru că reacționează foarte repede cu ozonul și, în al doilea rând, pentru că apar mult mai puțin frecvent decât celelalte substanțe.”

În ciuda emisiilor mai mici, aceste molecule au mai multe șanse decât izoprenul și monoterpenul să formeze particulele mari necesare formării norilor. În cele din urmă, aceasta înseamnă că o înțelegere mai profundă a rolului de formare a norilor al sesquiterpenelor va fi crucială pentru îmbunătățirea modelelor noastre de climă a Pământului.

Înnorat la CERN

În studiul lor, echipa lui Dada a explorat capacitatea sesquiterpenelor de a forma ULVOC folosind Cosmice lăsând picături în aer liber Camera (CLOUD) la CERN din Geneva. Acolo, cercetătorii pot simula diferite condiții atmosferice care sunt implicate în formarea norilor.

„La aproape 30 m³, această cameră climatică etanșă este cea mai pură de acest fel din întreaga lume. Este atât de pur încât ne permite să studiem sesquiterpenele chiar și la concentrațiile scăzute înregistrate în atmosferă”, explică Dada.

Pornind de la un amestec de izopren și monoterpenă, echipa a măsurat modul în care ratele de formare a norilor s-au schimbat în interiorul camerei pe măsură ce concentrația de sesquiterpenă a crescut. Efectul a fost imediat. Chiar și atunci când sesquiterpene a compus doar 2% din amestecul din interiorul camerei CLOUD, randamentul său crescut de ULVOC dublase deja rata de formare a norilor.

Aerosolii de plastic din atmosferă ar putea afecta clima

După cum explică Dada, „Acest lucru poate fi explicat prin faptul că o moleculă de sesquiterpenă este formată din 15 atomi de carbon, în timp ce monoterpenele constau doar din zece, iar izoprenele doar cinci.” Cu greutatea sa moleculară mai mare, sesquiterpena este încă mult mai puțin volatilă decât celelalte două molecule, permițându-i să se unească mai ușor în particule solide.

Rezultatele arată că influența de formare a norilor a sesquiterpenelor trebuie inclusă în viitoarele modele climatice globale. Dada și colegii lor speră că studiul lor va permite oamenilor de știință climatologic să facă predicții mai bune cu privire la modul în care formarea norilor și impactul acestuia asupra atmosferei Pământului se va schimba pe măsură ce planeta continuă să se încălzească.

Pe baza tehnicilor lor, cercetătorii vor urmări acum să obțină o imagine mai amplă a modului în care clima a fost deja afectată de emisiile altor compuși artificiali. „În continuare, noi și partenerii noștri CLOUD dorim să investigăm ce s-a întâmplat exact în timpul industrializării”, explică membrul echipei, Imad El Haddad. „În acest moment, atmosfera naturală a devenit din ce în ce mai amestecată cu gaze antropice, cum ar fi dioxidul de sulf, amoniacul și alți compuși organici antropici.”

Cercetarea este descrisă în Avansuri de știință.

• Distribuție de conținut bazat pe SEO și PR. Amplifică-te astăzi.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Împuterniciți-vă. Accesați Aici.
• PlatoAiStream. Web3 Intelligence. Cunoștințe amplificate. Accesați Aici.
• PlatoESG. carbon, CleanTech, Energie, Mediu inconjurator, Solar, Managementul deșeurilor. Accesați Aici.
• PlatoHealth. Biotehnologie și Inteligență pentru studii clinice. Accesați Aici.
• Sursa: https://physicsworld.com/a/organic-molecule-from-trees-excels-at-seeding-clouds-cern-study-reveals/