Cómo Las Moléculas Misteriosas Pueden Ayudar A Enfriar El Planeta

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Finalmente se ha medido una molécula con implicaciones en la lucha contra el cambio climático. La molécula puede ser mejor para generar aerosoles y enfriar el planeta de lo que se asumió anteriormente.

Un estudio reciente sugiere que las moléculas esquivas en la atmósfera de la Tierra pueden ayudar a enfriar el planeta de manera más eficiente de lo que los científicos pensaron anteriormente.

Se llaman intermedios de Criegee, o biradicales de Criegee (llamados así por el químico alemán Rudolf Criegee), y son moléculas de corta duración que se forman en la atmósfera de la Tierra cuando el ozono reacciona con los alquenos (una familia de compuestos orgánicos). Si bien los científicos han sabido sobre los intermedios durante décadas, no han podido medir directamente cómo reaccionan las moléculas con otros compuestos atmosféricos, como el contaminante dióxido de nitrógeno y el dióxido de azufre, hasta ahora.

Los investigadores utilizaron un nuevo método para crear intermedios de Criegee en el laboratorio y luego reaccionaron con varios compuestos atmosféricos. Encontraron que las reacciones con los contaminantes podrían producir aerosoles, pequeñas partículas que reflejan la radiación solar en el espacio, mucho más rápidamente de lo que se suponía anteriormente.

Dado que el 90 por ciento de los alquenos en la atmósfera que producen estos intermedios provienen de los ecosistemas de la Tierra, los resultados sugieren que "el ecosistema está negando el cambio climático de manera más eficiente de lo que pensábamos", dijo el coautor del estudio, Carl Percival, un químico atmosférico. en la Universidad de Manchester en el Reino Unido. "El mensaje más importante aquí es que necesitamos proteger los ecosistemas que nos quedan". [Galería: ecosistemas únicos de la tierra]

Percival señaló que los científicos no están cerca de estar listos para usar los intermedios en geoingeniería para generar más aerosoles y enfriar de manera proactiva el clima de la Tierra. El punto principal, dijo, es que debemos preservar el ecosistema para que pueda producir naturalmente más intermedios de Criegee.

Midiendo los birradicales

En 1949, el químico Criegee propuso que los birradicales (moléculas reactivas que carecen de dos enlaces químicos) podrían formarse cuando el ozono reacciona con hidrocarburos como los alquenos. Estos birradicales presumiblemente desempeñarán un papel importante tanto en la eliminación de contaminantes de la atmósfera inferior (un proceso llamado oxidación) como en la producción de aerosoles orgánicos secundarios (los aerosoles primarios provienen de fuentes tales como la pulverización marina y el polvo arrastrado por el viento, mientras que los aerosoles secundarios se forman a partir de las reacciones). de gases atmosféricos).

Aunque numerosos estudios teóricos y mediciones indirectas han apoyado la importancia de los birradicales, los científicos han tenido muchas dificultades para realizar mediciones directas de los birradicales que reaccionan con compuestos atmosféricos clave.

"Las reacciones son tan extremadamente rápidas que desaparecen bastante rápido", antes de que los científicos puedan tomar medidas cruciales, Percival dijo a WordsSideKick.com.

Para solucionar este problema, Percival y sus colegas determinaron un nuevo método para crear el intermedio de Criegee más simple, óxido de formaldehído, en el laboratorio. Brillaban una luz láser intensa sobre el diyodometano compuesto, rompiendo dos enlaces y creando un birradical. Luego reaccionaron el birradical con oxígeno molecular para formar óxido de formaldehído.

Con el intermediario Criegee en la mano, los investigadores agregaron algunos contaminantes atmosféricos (dióxido nítrico, dióxido sulfúrico, agua u óxido nítrico) y luego midieron las reacciones con instrumentos sofisticados. Encontraron que los productos intermedios reaccionaron con el dióxido nítrico y el dióxido sulfúrico inesperadamente rápido, lo que demuestra que los productos intermedios son mejores para eliminar los contaminantes de la atmósfera de lo que sugieren los estudios anteriores.

En la atmósfera, los compuestos resultantes reaccionarían aún más con las moléculas para acelerar la formación de aerosoles que reflejan la radiación, dijo Percival.

Solo el principio

George Marston, un químico de la Universidad de Reading en los EE. UU. Que no participó en la investigación, se sorprendió por la velocidad de las reacciones. "Los valores no son necesariamente lo que podría esperarse", dijo Marston a WordsSideKick.com. "Pero el hecho es que estos [intermedios] no se han estudiado antes, por lo que es difícil saber lo que realmente se espera".

Marston, quien escribió un artículo sobre la perspectiva que acompaña al estudio publicado en la edición del 13 de enero de la revista Science, dijo que es importante que los científicos finalmente conozcan las reacciones de los intermediarios de Criegee, y que el estudio podría tener profundas implicaciones para comprender la oxidación atmosférica, un proceso que puede eliminar contaminantes de nuestra atmósfera y podría afectar el clima de la Tierra.

Pero, dijo, los científicos todavía tienen mucho trabajo por hacer. "Esto es en gran medida el comienzo de un estudio sistemático mucho más extenso", dijo.

Percival dijo que los estudios futuros deberían considerar otros intermedios de Criegee y medir las reacciones con otros compuestos atmosféricos a diferentes temperaturas. "Todo esto se hizo a temperatura ambiente, pero la atmósfera tiene una gran variación de temperatura y se pone bastante fría", explicó.


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