Los océanos cubren casi las tres cuartas partes del mundo, pero se sabe poco sobre cómo los gases y aerosoles producidos por los microbios oceánicos afectan el tiempo y el clima, o cómo la contaminación producida por humanos podría influir en este proceso. Ahora, los científicos informan que han utilizado un"océano en un laboratorio" para mostrar que la contaminación del aire puede cambiar la composición de los gases y aerosoles que el agua del mar libera a la atmósfera y, a su vez, alterar potencialmente los patrones climáticos.
Los investigadores presentarán sus resultados hoy en la Reunión y Exposición Virtual de Otoño de 2020 de la American Chemical Society ACS.
"Es sorprendente que no sepamos más sobre el papel central de los microbios oceánicos en el control del clima", dice Kimberly Prather, Ph.D., investigadora principal del proyecto. "Tienen el potencial de influir en la composición atmosférica, la formación de nubesy el clima. Los seres humanos pueden alterar estos procesos naturales de dos maneras: cambiando la estructura de la comunidad microbiana en el océano y produciendo contaminantes del aire que reaccionan con los compuestos que producen los microorganismos ".
A través de procesos biológicos naturales, los microbios oceánicos, incluidas las bacterias, el fitoplancton y los virus, producen compuestos que ingresan a la atmósfera en forma de gases o aerosoles pequeñas gotas de agua o partículas en el aire que se forman cuando las olas chocan. Además, los propios microorganismospueden ser expulsados del océano en forma de gotitas en aerosol. Algunas de estas partículas pueden sembrar nubes, absorber o reflejar la luz solar o influir en las condiciones atmosféricas y el clima.
"Existe la creencia estándar de que una forma en que el océano puede regular la temperatura del planeta es mediante la emisión de gases y partículas", dice Prather, que trabaja en el Instituto Scripps de Oceanografía de la Universidad de California en San Diego. "Algunos científicosreferirse al océano como el 'termostato planetario' ".
Prather y sus colegas se preguntaron cómo los humanos podrían influir en este termostato. Pero primero, necesitaban aprender cómo los microbios oceánicos afectan el clima sin humanos. Para averiguarlo, los investigadores construyeron un canal de onda de 108 pies de largo y lo llenaron con 3400 galones deagua de mar. Causaron una floración de fitoplancton, un crecimiento excesivo de algas microscópicas que se producen naturalmente en los océanos, bajo ciertas condiciones, en este océano en un laboratorio. Ellos monitorearon continuamente los gases y aerosoles producidos en el aire sobre el agua., midiendo cosas como el tamaño, la composición, la forma, la actividad enzimática y el pH del aerosol. También estudiaron cómo los cambios naturales en la comunidad microbiana, por ejemplo, la introducción de ciertas especies de bacterias y fitoplancton, afectaron el potencial de formación de nubes de los aerosoles ".La respuesta corta es que la biología tuvo muy poco efecto sobre la composición del aerosol del rocío marino ", dice Prather." La alteración de los procesos biológicos naturales en el agua de mar dio como resultado un cambio muy pequeño en la capacidad.ty de las partículas primarias para formar gotitas de nubes. "
Por el contrario, la adición de una pequeña cantidad de un oxidante atmosférico radical hidroxilo, que se puede generar de forma natural y se puede mejorar en atmósferas contaminadas provocó un cambio inmediato en la composición y el potencial de formación de nubes de los aerosoles marinos. Según Prather,el oxidante reaccionó con los gases producidos por microbios en el aire, transformándolos en compuestos que cambiaron la composición del aerosol de aspersión de mar primario y formaron nuevos tipos de partículas. Aunque los investigadores aún no saben cómo otros contaminantes individuales afectan los aerosoles de aspersión de mar,Prather dice que es importante estudiar la mezcla completa de contaminantes en fase gaseosa para imitar y comprender las reacciones químicas del mundo real.
El equipo ahora también está explorando cómo la contaminación del agua, en particular la descarga de aguas residuales y la escorrentía de la contaminación que desemboca en estuarios costeros y océanos, puede reestructurar las comunidades microbianas y afectar la salud humana, el clima y la calidad del aire. Estudios anteriores han examinadocómo la contaminación humana afecta la calidad del agua; sin embargo, los primeros estudios de Prather se centran en cómo la contaminación del agua que ingresa a la zona de oleaje afecta la calidad del aire y la salud humana. Su grupo de investigación está realizando mediciones en el océano y la atmósfera en una región que se sabe que se ve afectada porcontaminación que fluye desde un estuario muy contaminado. Este proyecto tiene como objetivo comprender qué virus, bacterias y otros contaminantes se transmiten por el aire en la zona de surf.
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Materiales proporcionado por Sociedad Química Estadounidense . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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