Los investigadores de la Universidad Carnegie Mellon que trabajan con un equipo internacional de científicos han descubierto un mecanismo previamente desconocido que permite que las partículas atmosféricas se formen muy rápidamente bajo ciertas condiciones. La investigación, que se publicó en la revista Naturaleza , podría ayudar a los esfuerzos para modelar el cambio climático y reducir la contaminación por partículas en las ciudades.
"Las únicas incertidumbres reales en nuestra comprensión del clima en la atmósfera tienen que ver con partículas finas y nubes, cómo han cambiado con el tiempo y cómo responderán al cambio climático", dijo Neil Donahue, profesor de química de la Universidad Thomas Lordy profesor en los departamentos de Ingeniería Química e Ingeniería y Políticas Públicas.
El número de partículas en la atmósfera en un momento dado puede tener efectos importantes a nivel local y global, incluido contribuir a la contaminación no saludable en las ciudades e influir en el clima de la Tierra. Sin embargo, las partículas deben alcanzar un cierto tamaño, alrededor de 100 nanómetros de diámetro- para contribuir a esos efectos, señaló Donahue.
Si las partículas no alcanzan ese tamaño, se sumergen rápidamente en otras partículas más grandes. Esto significa que uno esperaría que se crearan pocas partículas nuevas en entornos urbanos contaminados donde el aire ya está lleno de partículas más grandes que podrían engullirpartículas pequeñas y nuevas. Sin embargo, la formación de partículas nuevas es relativamente común en esos entornos, como se ve claramente cuando la bruma se reforma rápidamente después de la lluvia en ciudades de todo el mundo.
Donahue cree que la respuesta a ese misterio puede estar en esta nueva investigación. "Encontramos una nueva forma de que las pequeñas partículas nucleadas en la atmósfera crezcan rápidamente y se vuelvan lo suficientemente grandes como para afectar el clima y la salud", dijo.
El grupo de laboratorio de Donahue ha sido parte del experimento CLOUD, una colaboración internacional de científicos que utilizan una cámara especial en el CERN en Suiza para estudiar cómo los rayos cósmicos afectan la formación de partículas y nubes en la atmósfera. La cámara permite a los investigadores precisamentemezclar compuestos vaporosos y observar cómo se forman y crecen partículas a partir de ellos
En este estudio, diseñado por el candidato al doctorado en química de Carnegie Mellon, Mingyi Wang, el equipo de CLOUD condensó el ácido nítrico y los vapores de amoníaco en un amplio rango de temperaturas y descubrió que las nuevas partículas resultantes pueden crecer de 10 a 100 veces más rápido de lo observado anteriormente, lo que permiteanteriormente alcanzaban tamaños lo suficientemente grandes como para evitar ser consumidos por otras partículas. El compuesto formado a partir de esos dos vapores, el nitrato de amonio un fertilizante común, era conocido por contribuir a la contaminación atmosférica dentro de partículas más grandes, pero su papel es ayudar a los pequeñosel crecimiento de partículas no se conocía.
"Esto puede ayudar a explicar cómo crecen las partículas nucleadas en condiciones urbanas contaminadas en megaciudades, lo que ha sido un gran enigma, así como también cómo se forman en las partes superiores de la atmósfera, donde pueden tener un fuerte efecto climático", Explicó Donahue. El equipo ahora está trabajando para estudiar cómo se desarrolla este mecanismo en la atmósfera superior de la Tierra.
Para Wang, quien se desempeñó como co-líder del estudio, esta investigación tiene sus raíces en su gran deseo de comprender la contaminación del aire. Después de un proyecto de investigación de pregrado donde pudo tomar muestras y analizar PM2.5, Wang decidió continuar en estecampo de investigación para explorar mejor cómo estas pequeñas partículas pueden tener un impacto tan grande en el planeta y cómo se puede remediar ese impacto.
"Me di cuenta de que esas partículas atmosféricas nunca han sido un simple problema de calidad del aire con el que solo Asia tiene que lidiar", dijo Wang. "Más bien, son un desafío global debido a sus efectos sobre la salud y el clima".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad Carnegie Mellon . Original escrito por Ben Panko. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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