Una nueva investigación de Glenn Wolfe y colaboradores de UMBC está dando forma a cómo los científicos entienden el destino del metano, un potente gas de efecto invernadero, en la atmósfera de la Tierra.
De los gases de efecto invernadero, el metano tiene el tercer mayor efecto global sobre el clima después del dióxido de carbono y el vapor de agua. Y cuanto más tiempo permanece en la atmósfera, más calor atrapa. Por eso es esencial que los modelos climáticos representen adecuadamente cuánto tiempoel metano dura antes de descomponerse. Eso sucede cuando una molécula de metano reacciona con un radical hidroxilo, un átomo de oxígeno unido a un átomo de hidrógeno, representado como OH, en un proceso llamado oxidación. Los radicales hidroxilo también destruyen otros contaminantes peligrosos del aire.
"OH es realmente el agente oxidante más central en la atmósfera inferior. Controla la vida útil de casi todos los gases reactivos", explica Wolfe, profesor asistente de investigación en el Centro Conjunto de Tecnología de Sistemas Terrestres de la UMBC. Sin embargo, "globalmente, nono tiene una manera de medir directamente el OH ". Más que eso, se entiende que los modelos climáticos actuales luchan por simular con precisión el OH. Con los métodos existentes, los científicos pueden inferir el OH a gran escala, pero hay poca información sobre dónde,cuándo y por qué las variaciones en OH.
Nueva investigación publicada en Actas de la Academia Nacional de Ciencias y dirigido por Wolfe pone a los científicos en el camino para cambiar eso. Wolfe y sus colegas han desarrollado una forma única de inferir cómo las concentraciones globales de OH varían con el tiempo y en diferentes regiones. Una mejor comprensión de los niveles de OH puede ayudar a los científicos a comprender cuántolos altibajos en los niveles globales de metano se deben a cambios en las emisiones, como la producción de petróleo y gas natural o humedales, en lugar de ser causados por los niveles cambiantes de OH.
Un laboratorio volador
Los satélites de la NASA han estado midiendo las concentraciones atmosféricas de formaldehído durante más de 15 años. La nueva investigación de Wolfe se basa en esos datos, además de nuevas observaciones recopiladas durante la reciente misión de Tomografía Atmosférica ATom de la NASA. ATom ha volado cuatro circuitos alrededor del mundo, muestreando airecon la ayuda de un avión de investigación de la NASA.
Este "laboratorio volador", como lo describe Wolfe, recopiló datos sobre formaldehído atmosférico y niveles de OH que ilustran una relación notablemente simple entre los dos gases. Esto no sorprendió a los científicos, porque el formaldehído es un subproducto importante de la oxidación de metano, peroEste estudio proporciona la primera observación concreta de la correlación entre el formaldehído y el OH. Los resultados también mostraron que las concentraciones de formaldehído que midió el avión son consistentes con las medidas por los satélites. Eso permitirá que el equipo de Wolfe y otros utilicen datos satelitales existentes para inferir OHniveles en la mayor parte de la atmósfera.
"Entonces, las mediciones aerotransportadas le dan la verdad de que esa relación existe", dice Wolfe, "y las mediciones satelitales le permiten extender esa relación en todo el mundo".
Wolfe, sin embargo, es el primero en reconocer que el trabajo para mejorar los modelos globales está lejos de hacerse. El avión midió los niveles de OH y formaldehído sobre el océano abierto, donde la química del aire es relativamente simple. Sería más complicado en unbosque, y más aún en una ciudad.
Si bien la relación que los investigadores determinaron proporciona una línea de base sólida, ya que la mayor parte del aire de la Tierra, de hecho, flota sobre los océanos, se necesita más trabajo para ver cómo los niveles de OH difieren en entornos más complejos. Potencialmente, diferentes datos de los satélites de la NASA existentes,como los que rastrean emisiones de áreas urbanas o incendios forestales, podrían ayudar.
Wolfe espera seguir refinando este trabajo, que según él está en "el nexo de las comunidades de química e investigación climática. Y están muy interesados en acertar con OH".
hacerlo bien
El estudio actual consideró las variaciones estacionales en OH, analizando las mediciones tomadas en febrero y agosto. "La estacionalidad es un aspecto de este estudio que es importante", dice Wolfe, "porque la latitud donde OH está en su máximo se mueve."Teniendo en cuenta los cambios estacionales en las concentraciones de OH, o incluso los cambios de varios años causados por fenómenos como El Niño y La Niña, podría ser un ángulo para explorar cuando se trata de mejorar los modelos climáticos globales".
Mirar más allá de los niveles de OH a escala global utilizando datos satelitales validados por datos de aviones también podría ayudar a los científicos a refinar sus modelos. "Puede usar la variabilidad espacial y la estacionalidad para comprender a nivel de proceso qué está impulsando OH, y luego preguntar siel modelo lo hace bien o no ", dice Wolfe." La idea es poder meter todas estas características, donde realmente no hemos tenido datos para hacer eso antes ".
Esta nueva investigación es un paso en el camino para mejorar nuestra comprensión del clima global, incluso a medida que cambia rápidamente. Comprender con mayor precisión cómo, por ejemplo, reducir las emisiones de metano afectaría el clima y qué tan rápido, incluso podría influirdecisiones de política.
"No es perfecto. Necesita trabajo", dice Wolfe. "Pero el potencial está ahí".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Maryland, condado de Baltimore . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
Referencia del diario :
Cita esta página :