Le regioni tropicali come l’Amazzonia mostrano alte concentrazioni di particelle aerosol nella troposfera superiore, che da decenni pongono un enigma agli scienziati.
Gli scienziati hanno scoperto che l’isoprene, un idrocarburo emesso dalle piante, guida la formazione di particelle aerosol nella fredda troposfera superiore delle regioni tropicali.
Gli acidi traccia amplificano questo processo, collegando le emissioni tropicali alla formazione delle nuvole e alla dinamica climatica.
Queste scoperte potrebbero migliorare i modelli climatici.
Il Mistero delle Particelle Aerosol Tropicali
Perché ci sono così tante particelle aerosol di recente formazione nella troposfera superiore delle regioni tropicali come l’Amazzonia?
Le foreste tropicali sono vitali per la regolazione del clima globale, eppure le concentrazioni insolitamente alte di queste particelle nell’atmosfera superiore hanno confuso gli scienziati negli ultimi 20 anni.
Nuove ricerche condotte dall’Università di Helsinki suggeriscono che l’isoprene potrebbe avere la risposta.
L’isoprene, l’idrocarburo non metanico più abbondante emesso dalla vegetazione, svolge un ruolo significativo nei processi atmosferici.
Pubblicato oggi (4 dicembre) su Nature, lo studio ha esplorato come l’isoprene contribuisca alla formazione di particelle nella troposfera superiore.
Questo strato atmosferico si estende dal livello del suolo a circa 18 chilometri all’equatore.
Utilizzando la camera CLOUD al CERN, i ricercatori hanno indagato se le molecole organiche ossigenate dall’isoprene (IP-OOM) – composti formati quando l’isoprene si ossida in atmosfera – potessero generare nuove particelle nelle condizioni estremamente fredde della troposfera superiore, con temperature al di sotto di -30°C.
Lo studio ha esaminato anche come fattori aggiuntivi, tra cui temperatura, acidi traccia e ossidi di azoto, influenzino il processo di formazione delle particelle.
Il Ruolo Sorprendente dell’Isoprene nella Rapida Formazione delle Particelle
I ricercatori hanno scoperto che le molecole organiche ossigenate dall’isoprene possono formare rapidamente nuove particelle in condizioni di troposfera superiore.
In precedenza, si pensava che l’isoprene avesse una capacità trascurabile di formare particelle; tuttavia, questo studio ha dimostrato che l’isoprene può guidare una rapida formazione di particelle in determinate condizioni.
La presenza di concentrazioni estremamente basse di acido solforico o ossiacidi di iodio potenzia notevolmente la formazione delle particelle, accelerandola fino a 100 volte rispetto a quando sono presenti solo le molecole organiche ossigenate dall’isoprene.
Queste scoperte possono spiegare le alte concentrazioni di numeri di particelle osservate ad alte altitudini nelle regioni tropicali come l’Amazzonia, spiega Jiali Shen, ricercatore post-dottorato presso l’Istituto per la Ricerca Atmosferica e dei Sistemi Terrestri (INAR), Università di Helsinki.
Collegare la Formazione delle Particelle alla Comprensione del Clima
Le particelle aerosol sono importanti per il clima perché disperdono e assorbono la radiazione solare in arrivo e seminano goccioline di nuvole agendo come nuclei di condensazione delle nuvole.
Queste nuove scoperte pubblicate potrebbero avere implicazioni significative per la nostra comprensione della formazione delle nuvole e del clima.
Questa ricerca collega le abbondanti emissioni di isoprene delle foreste pluviali tropicali alla formazione delle particelle nella troposfera superiore, evidenziando un nuovo aspetto dell’interazione tra foreste e atmosfera.
Questi risultati potrebbero portare a miglioramenti nei modelli di chimica atmosferica e climatica, potenziando potenzialmente la nostra capacità di prevedere il cambiamento climatico e i suoi impatti, afferma Xu-Cheng He, uno dei principali investigatori dello studio.
Questo studio sottolinea le complesse interazioni tra foreste, atmosfera e clima.
Dimostra come le emissioni dagli alberi possano avere effetti di vasta portata sulla formazione delle nuvole e potenzialmente sul clima globale.
Questo tipo di ricerca fondamentale è cruciale per migliorare la nostra comprensione dei processi climatici e la nostra capacità di prevedere e mitigare il cambiamento climatico, afferma la Professoressa Katrianne Lehtipalo dell’Università di Helsinki.
Riferimento: Nuova formazione di particelle da isoprene in condizioni di troposfera superiore 4 dicembre 2024, Nature. DOI: 10.1038/s41586-024-08196-0
