I grassi rilasciati nell'atmosfera da cucine come le friggitrici possono aumentare la formazione di nuvole, che hanno un grande effetto di raffreddamento sul pianeta.

In un Comunicazioni sulla natura documento pubblicato oggi, gli scienziati hanno dimostrato per la prima volta che le molecole di acidi grassi emesse durante la cottura possono formare spontaneamente complesse strutture 3-D nelle goccioline di aerosol atmosferico. Il team ritiene che la formazione di queste strutture altamente ordinate possa prolungare la vita atmosferica di queste molecole e influenzare il modo in cui si formano le nuvole.

Il lavoro è una collaborazione tra lo scienziato atmosferico Dr Christian Pfrang e il chimico biofisico Dr Adam Squires. Dottor Pfrang, Professore Associato di Chimica Fisica e Atmosferica presso l'Università di Reading, disse:

"È noto che le molecole di acidi grassi che rivestono la superficie delle particelle di aerosol nell'atmosfera possono influenzare la capacità dell'aerosol di seminare la formazione di nubi. Tuttavia, questa è la prima volta che gli scienziati hanno considerato cosa fanno queste molecole all'interno della gocciolina di aerosol, e abbiamo dimostrato che possono assemblarsi in una gamma di complessi, modelli e strutture ordinate. Ciò significa che possono durare più a lungo nell'atmosfera".

"Il pieno impatto delle disposizioni molecolari sorprendentemente complesse di queste molecole di acidi grassi nell'ambiente è difficile da quantificare in questa fase poiché queste strutture non sono state precedentemente considerate dalla comunità scientifica dell'atmosfera:non è ancora disponibile una stima affidabile di quanto materiale organico mostra un autoassemblaggio così complesso nell'atmosfera e sono urgentemente necessarie ulteriori ricerche".

"Però, è probabile che queste strutture abbiano un effetto significativo sull'assorbimento di acqua da parte delle goccioline nell'atmosfera, aumentare la durata delle molecole reattive e generalmente rallentare il trasporto all'interno di queste goccioline con conseguenze ancora inesplorate".

dottor Squires, Professore Associato di Biofisica e Materiali presso l'Università di Bath, disse:

"Sappiamo che le strutture complesse che abbiamo visto sono formate da molecole di acidi grassi simili come il sapone nell'acqua. Lì, influiscono notevolmente sul fatto che la miscela sia torbida o trasparente, solido o liquido, e quanto assorbe l'umidità dall'atmosfera in un laboratorio. L'idea che questo possa accadere anche nell'aria sopra le nostre teste è eccitante, e solleva sfide nella comprensione di ciò che questi grassi da cucina stanno realmente facendo al mondo che ci circonda".

Il team internazionale comprendeva anche ricercatori delle Università di Bristol e Lund, Diamond Light Source e MAX-lab; hanno studiato un sistema modello per rappresentare l'aerosol atmosferico costituito da goccioline levitate individualmente di miscele di salamoia e acido oleico, un acido grasso associato alle emissioni di cottura che contribuisce per circa il 10% al carico urbano di particolato fine a Londra.

Hanno osservato che le molecole di grasso assemblate in fasi "liotropiche" altamente ordinate - reticoli di sfere o cilindri simili a cristalli che sono noti per influenzare fortemente l'assorbimento di acqua dall'ambiente circostante, un processo chiave nella nucleazione del cloud, e viscosità, che influenza la velocità delle reazioni chimiche. Ulteriori esperimenti hanno mostrato che gli acidi grassi erano più resistenti all'attacco chimico dell'ozono, e quindi può sopravvivere più a lungo e viaggiare più lontano nell'atmosfera, se adottano queste strutture complesse. La durata prolungata di queste molecole può facilitare la crescita delle goccioline e quindi la formazione di nubi.

Sebbene il comportamento delle molecole organiche negli aerosol atmosferici sia oggetto di un'attuale attività di ricerca di alto profilo, tali fasi liotropiche non sono state finora considerate dalla comunità atmosferica. Data la potenziale importanza di queste fasi è stata chiaramente dimostrata nel nuovo documento, il team spera che questi risultati incoraggino i ricercatori a esplorare l'impatto effettivo del complesso autoassemblaggio nell'atmosfera.