Un equipo diverso de químicos atmosféricos, meteorólogos y modelistas, incluidos científicos de la NASA, ha rastreado los orígenes de misteriosos focos de altas concentraciones de ozono y bajo vapor de agua en el aire sobre el Océano Pacífico occidental cerca de Guam hasta incendios en el sudeste asiático yen África, a medio mundo de distancia.
Estas bolsas de ozono, un poderoso gas de efecto invernadero, están tres veces más concentradas que el aire circundante y se encuentran a unos 30,000 pies en la parte inferior de la atmósfera de la Tierra conocida como la troposfera, dentro de la altitud de crucero de la mayoría de los aviones comerciales.Como gas de efecto invernadero, el ozono en la troposfera es un contribuyente importante al calentamiento global, pero debido a que varía ampliamente en dónde ocurre y cuánto tiempo permanece en el aire, es difícil determinar su verdadero impacto sobre el cambio climático.
Los científicos han observado la anomalía en las concentraciones de ozono en el pasado, teorizando que el ozono había descendido de una capa superior de la atmósfera llamada estratosfera, donde el aire está seco y el ozono actúa como una capa protectora, ya que bloquea la dañina radiación ultravioletade llegar a la superficie de la Tierra.
Pero los investigadores que estudiaron el aire sobre Guam durante el invierno de 2014 durante un par de campañas de campo, llamadas Transporte convectivo de especies activas en los trópicos y Estudios aerotransportados coordinados en los trópicos, encontraron algo sorprendente. Los instrumentos científicos a bordolos dos aviones de investigación capturaron una imagen más completa de los químicos que viajan con el ozono, químicos como el cianuro de hidrógeno y el acetonitrilo, que se originan en los incendios.
"Cuando vimos altas [concentraciones] de ozono también vimos concentraciones muy altas de esas otras especies [químicas], por lo que fue un indicador bastante fuerte de que los incendios al menos desempeñaban algún tipo de papel en la producción de ozono", dijo DanielAnderson, autor principal y estudiante de posgrado en la Universidad de Maryland, College Park, que formó parte del equipo de investigación internacional que estudiaba la atmósfera sobre el Pacífico occidental. El esfuerzo fue financiado por la Fundación Nacional de Ciencias, la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica y la NASALos resultados fueron publicados en la revista Comunicaciones de la naturaleza en enero
Para determinar si el ozono y los productos químicos que lo acompañan provienen de incendios, Anderson y sus colegas utilizaron un modelo de computadora para rastrear las bolsas de aire hacia atrás a través del tiempo en función del viento y otros factores. El modelo utiliza datos meteorológicos observados combinados con el comportamiento simulado dela atmósfera para encontrar de dónde vino el viento una hora antes, y luego según la nueva ubicación, de dónde vino el viento la hora anterior, y así sucesivamente, determinando la historia de la bolsa de aire a medida que se movía a través de la atmósfera.
Anderson y sus colegas rastrearon las bolsas de aire cargadas de ozono de 10 a 15 días en la mayoría de los casos, directamente a incendios en el sudeste asiático, a unas 2,000 millas de distancia, o en África tropical, a más de 8,000 millas de distancia.
"Nos sorprendió lo bien que funcionó, porque creó una imagen muy clara", dijo Anderson.
El ozono es un subproducto de la quema de material orgánico como árboles y otra vegetación, o de la combustión de combustibles fósiles en entornos industriales. La quema de materia orgánica transforma parte del carbono que estaba en la vegetación en sus formas gaseosas, incluido el dióxido de carbono,metano y lo que se conoce como compuestos orgánicos volátiles. Los compuestos orgánicos volátiles se combinan con otro subproducto de la quema, los óxidos de nitrógeno, y juntos forman ozono en presencia de la luz solar.
Las columnas de humo de los incendios y las corrientes ascendentes de los grandes sistemas de tormentas luego elevan el ozono, junto con los precursores de ozono, que continúan reaccionando en tránsito, y otros compuestos trazadores producidos por los incendios, a la atmósfera donde los vientos los transportan a milesde millas de distancia.
El transporte a gran altitud también explica por qué las bolsas de aire son más secas que el aire circundante, dijo Anderson. El aire seco normalmente está asociado con la estratosfera, la hipótesis anterior, porque el aire que se encuentra más alto en la atmósfera es más frío, y por lo tantono puede retener tanta humedad. Pero la troposfera superior también es mucho más fría que la troposfera inferior, logrando el mismo efecto de secar las bolsas de aire con alto contenido de ozono. Luego, cuando descienden lentamente sobre el Pacífico occidental debido a la circulación atmosférica normal, el airelas bolsas continúan teniendo un vapor de agua más bajo que sus alrededores.
Se sabe desde hace tiempo que los incendios tropicales tienen un impacto en la atmósfera, dijo Bryan Duncan, un científico atmosférico en el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland, que no participó en la investigación. El siguiente paso, dijo, lo haráevaluar cómo esta nueva comprensión de los incendios tropicales como otra fuente de ozono en el Pacífico occidental afecta el potencial de efecto invernadero para la región y el clima en una escala más amplia.
"Lo que han mostrado aquí es que es más complicado de lo que pensábamos", dijo.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por NASA / Centro de vuelo espacial Goddard . Original escrito por Ellen Gray. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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