Sulla rivista scientifica PNAS , ricercatori di Innsbruck, Austria, presentano la prima impronta chimica al mondo delle fonti di emissione urbana di composti organici volatili (VOC). Di conseguenza, la strategia di abbattimento dei solventi organici sta avendo effetto in Europa. Allo stesso tempo, i dati suggeriscono che la quantità totale di COV prodotti dall'uomo a livello globale è probabile che sia significativamente più alta di quanto precedentemente ipotizzato.

Nell'emisfero settentrionale, circa la metà dei composti organici volatili (COV) proviene da fonti sia artificiali che naturali. Nelle città, la quota di emissioni dei trasporti, ristoranti, solventi e fumo è significativamente più alto. Finora, però, le dichiarazioni quantitative sul loro livello sono state piuttosto vaghe. Utilizzando un sofisticato metodo di misurazione, i ricercatori guidati da Thomas Karl e Georg Wohlfahrt dell'Università di Innsbruck hanno ora prodotto per la prima volta un'impronta digitale chimica delle fonti di emissione di COV urbane. Da luglio a ottobre 2015, gli scienziati hanno misurato un gran numero di composti organici volatili nel campus vicino al centro di Innsbruck. Utilizzando metodi statistici, sono stati in grado di trarre conclusioni sulle singole fonti di emissione dai dati di misurazione. Ciò è stato possibile perché viene utilizzato il cosiddetto metodo della covarianza eddy per determinare la concentrazione di gas in tracce a seconda della direzione del flusso d'aria. Uno speciale spettrometro di massa a reazione di trasferimento di protoni sviluppato dalla spin-off universitaria Ionicon Analytics è stato utilizzato come rivelatore elettronico, che può fiutare tracce di gas a concentrazioni molto basse.

Significativamente più VOC del previsto

Da circa 15 anni, l'UE ha regolamentato i composti organici volatili da solventi organici in pitture e vernici mediante misure legali. Molti di questi solventi tossici da allora sono stati sostituiti da più rispettosi dell'ambiente, sostanze idrosolubili. Questo cambiamento è ora visibile anche nei dati misurati a Innsbruck. "Troviamo quantità minori di composti come benzene o toluene, " afferma il ricercatore Thomas Karl del Dipartimento di Scienze dell'atmosfera e della criosferica. "D'altra parte, le sostanze idrosolubili sono molto più ubiquitarie. Questi sono meno reattivi, che possono avere un effetto positivo sulla formazione di ozono troposferico." Tuttavia, alcuni di questi componenti ossigenati possono formare aerosol organici secondari e quindi contribuire alla formazione di particolato. A questo punto però, non è chiaro come questa quantità si confronti con le fonti primarie di aerosol urbano. I dati di Innsbruck mostrano anche che, a causa della percentuale molto elevata di composti contenenti ossigeno, la quantità totale globale di emissioni urbane è significativamente sottostimata. "Se il dato calcolato per Innsbruck è rappresentativo anche delle città asiatiche, il che è piuttosto ottimistico, allora questo raddoppierebbe almeno il numero a livello globale, " sottolinea Thomas Karl. Poiché ciò comporterebbe anche l'ingresso di più particolato nell'atmosfera che a sua volta ha un'influenza sulla formazione delle nubi, i modelli climatici regionali e globali potrebbero dover essere adattati di conseguenza.

I cosmetici lasciano il loro profumo nell'aria

I ricercatori hanno misurato un'ampia gamma di composti a quantità molto basse e sono stati in grado di determinare l'impronta digitale delle fonti di emissione di COV entro un raggio di circa un chilometro. Poiché molti dei gas traccia sono odorosi, questi dati riflettono il profumo caratteristico di una città. "In questo senso Innsbruck è una città abbastanza normale, ", afferma Thomas Karl. "Troviamo principalmente tracce di preparazione del cibo, dalla torrefazione del caffè alla frittura, e solventi che gli esseri umani associano al particolare odore di una città. Le fonti di emissione vanno dai panifici all'ospedale regionale". Gli scienziati sono stati anche sorpresi di trovare nell'aria composti associati a cosmetici e detergenti. "Nei nostri dati, abbiamo trovato chiare prove di oli di silicone contenuti in molti cosmetici e prodotti per la pulizia, " dice Thomas Karl. "Siamo rimasti sorpresi dal fatto che questi composti lascino un'impronta digitale così caratteristica nell'aria urbana".