In un articolo pubblicato oggi sulla rivista Scienza , la collaborazione CLOUD al CERN mostra che le particelle di aerosol fatte di acido iodico possono formarsi estremamente rapidamente nello strato limite marino, la parte dell'atmosfera che è a diretto contatto con l'oceano. Le particelle di aerosol nell'atmosfera influenzano il clima, sia direttamente che indirettamente, ma il modo in cui le nuove particelle di aerosol si formano e influenzano le nuvole e il clima rimane relativamente poco compreso. Ciò è particolarmente vero per le particelle che si formano nel vasto oceano.

"Particelle di acido iodico sono state osservate in precedenza in alcune regioni costiere, ma non sapevamo fino ad ora quanto possano essere importanti a livello globale, ", afferma il portavoce di CLOUD Jasper Kirkby. "Anche se la maggior parte delle particelle atmosferiche si forma dall'acido solforico, il nostro studio mostra che l'acido iodico può essere il principale motore nelle regioni marine incontaminate".

CLOUD è un esperimento unico nel suo genere. È il primo esperimento di laboratorio al mondo a raggiungere le prestazioni tecniche necessarie per misurare la formazione e la crescita di particelle di aerosol da una miscela di vapori in condizioni atmosferiche controllate con precisione. Inoltre, l'esperimento è in grado di studiare come gli ioni prodotti da particelle ad alta energia chiamate raggi cosmici influenzano la formazione di particelle di aerosol, utilizzando il flusso costante di raggi cosmici naturali che piove sulla camera CLOUD o, per simulare altitudini più elevate, un raggio di particelle dal sincrotrone protonico del CERN.

Nel suo nuovo studio, il team CLOUD ha studiato il modo in cui le particelle di aerosol si formano dai vapori originati dallo iodio molecolare in condizioni di strato di confine marino. Hanno scoperto che la formazione e la crescita delle particelle è guidata dall'acido iodico (HIO ₃ ), e che l'acido iodico (HIO2) svolge un ruolo chiave nelle fasi iniziali della formazione di particelle neutre, quelle prive di carica elettrica.

Inoltre, i ricercatori hanno scoperto che le particelle di acido iodico si formano estremamente rapidamente, anche più rapidamente delle particelle di acido solforico-ammoniaca a concentrazioni di acido simili. Hanno anche scoperto che gli ioni dei raggi cosmici provenienti dalla nostra galassia accelerano il tasso di formazione delle particelle al massimo possibile, che è limitato solo dalla frequenza con cui le molecole si scontrano.

"È probabile che la formazione di particelle di acido iodico sia particolarmente importante nelle regioni marine incontaminate dove le concentrazioni di acido solforico e ammoniaca sono estremamente basse, " dice Kirkby. "In effetti, è stata recentemente segnalata la frequente formazione di nuove particelle sulla banchisa nell'Alto Artico, guidato da acido iodico con scarso contributo di acido solforico."

I risultati hanno importanti ramificazioni. La superficie dell'oceano, il ghiaccio marino e le alghe esposte sono le principali fonti di iodio atmosferico, e le emissioni globali di iodio alle alte latitudini sono triplicate negli ultimi sette decenni e probabilmente continueranno ad aumentare in futuro man mano che il ghiaccio marino si assottiglia.

"Nelle regioni polari, gli aerosol e le nuvole hanno un effetto riscaldante perché assorbono la radiazione infrarossa che altrimenti si perderebbe nello spazio e poi la irradiano nuovamente in superficie. L'aumento dell'aerosol di acido iodico e la formazione di semi di nubi potrebbero quindi fornire un feedback positivo precedentemente non contabilizzato che accelera la perdita di ghiaccio marino nell'Artico, " spiega Kirkby.