Un punto finale di campionamento, con il vulcano Teide sullo sfondo. Credito:Università di Manitoba
Mercurio – il famoso liquido, metallo notoriamente tossico – è un contaminante di portata mondiale. Certo, la bellezza di studiare i contaminanti globali è che puoi vedere il globo. Se un anno fa mi avessi chiesto se volevo andare alle Canarie, la mia risposta sarebbe stata un profondo sospiro, un mormorato "sì, " e uno sguardo malinconico all'orizzonte. Immagina la mia gioia nello scoprire che ci sono ragioni scientifiche legittime per viaggiare in luoghi tropicali spettacolari.
Le Canarie, tecnicamente parte della Spagna, sedersi a circa 100 km al largo della costa del Marocco. sono piccoli, gruppo isolato di isole che ospita un'importante stazione meteorologica – Izaña, dove sono stati raccolti oltre un secolo di record meteorologici. La posizione unica di Izaña consente lo studio diretto delle masse d'aria e delle tempeste di polvere che viaggiano verso ovest dal Sahara; era la nostra base operativa sull'isola di Tenerife, e si trova a pochi chilometri dal Teide, un vulcano gigante.
Tenerife è sorprendentemente varia. Le coste occidentali dell'isola sono aperte all'Atlantico, e quindi prevedibilmente avvolto nel cloud. Le sponde orientali, però, sono continuamente immersi nell'aria secca del Sahara. Se ottieni una vista a volo d'uccello, la differenza è impressionante.
Se i venti sono abbastanza forti, le nuvole corrono sulle cime delle montagne e scorrono nelle valli come una pozza d'acqua. Queste condizioni danno origine ad un luogo chiamato "il bosco incantato". Come scienziato, Posso dire entro un intervallo di confidenza del 95% che è pieno di fantasmi.
Certo, non eravamo lì per conoscere i fantasmi (ancora a cercare finanziamenti). Siamo stati a Tenerife per conoscere il mercurio, e siamo particolarmente interessati al ruolo che la polvere del Sahara gioca nel suo trasporto.
Precedenti ricerche intraprese a Izaña hanno rivelato interruzioni nel ciclo diurno del mercurio quando le tempeste di polvere arrivano dall'Africa. Il mercurio legato al particolato aumenta bruscamente, come fa il mercurio gassoso elementare, un potente neurotossico. Questo indica la polvere stessa come una possibile fonte di mercurio sia gassoso che legato al particolato. Dato che si ritiene che il Sahara sia responsabile del 50-55% delle emissioni globali di polveri, La polvere del Sahara può essere un'importante fonte di mercurio per gli ecosistemi terrestri e marini di tutto il mondo.
Come determiniamo se la polvere del Sahara è una fonte di mercurio? Bene, prima raccogliamo la polvere stessa. Il tetto di Izaña è un luogo ideale per installare filtri dell'aria e attendere l'arrivo di tempeste di polvere. Guangyi, un dottorato di ricerca coniato di recente, aveva ideato una configurazione semplice ma efficace.
Qui abbiamo una collezione di pompe, trappole al mercurio, e filtri. Il sistema è progettato per estrarre il mercurio sia dall'aria stessa, oltre a raccogliere polvere sui filtri. Izaña è l'ideale per raccogliere il mercurio di origine atmosferica perché Tenerife si trova all'interno di un'inversione di temperatura stabile. Caldo, l'aria secca che risale dall'equatore intrappola l'aria marina più fresca al di sotto di essa; questo processo dovrebbe anche confinare il mercurio rilasciato dalla terra e dall'oceano allo strato marino. Izana, a oltre 2300 m, è ben all'interno dello strato di aria secca, una regione chiamata troposfera libera. Il mercurio raccolto a questa altitudine molto probabilmente proviene dalla stessa troposfera libera, la stratosfera, o polvere del Sahara.
Raccogliere la vera polvere del Sahara per l'analisi va benissimo, ma dobbiamo ancora caratterizzare qualsiasi potenziale fonte alternativa di aerosol e mercurio. In questo caso, c'è una grande potenziale fonte alternativa:il vulcano Teide. A pochi chilometri da Izaña, il nostro punto di raccolta della polvere, Il Teide incombe ben sopra di noi (3700 m) e potrebbe contaminare qualsiasi materiale che analizziamo. Per determinare se il vulcano contribuisce ai carichi di mercurio, abbiamo creato un transetto tra Teide e Izaña, quindi abbiamo campionato il terreno (dove alla fine si deposita la polvere), piante locali (spartocytisus supranubius, una specie endemica ma non protetta di ginestra), e rocce (materiale originario). L'aumento delle concentrazioni di mercurio più vicino al vulcano implicherebbe il Teide come fonte. Certo, questo piano di campionamento ci ha anche fornito l'opportunità di fare un'escursione nel parco del Teide per alcuni giorni, dove il terreno era... impressionante:
Dopo una lunga giornata estiva di trekking attraverso il caldo deserto alpino, ritorneremmo al livello del mare, dove ci aspettava Santa Cruz de Tenerife. Ogni centimetro la città tropicale, è stato un benvenuto, tregua rilassante da tutta la scienza importante che doveva essere condotta a Izaña.
Quando i campioni che abbiamo raccolto vengono elaborati e abbiamo un'idea migliore delle concentrazioni di mercurio che stiamo osservando, un altro viaggio alle Canarie è probabilmente in ordine – non posso dire che non vedo l'ora. Sono disposto ad andare in qualsiasi bella isola per scopi scientifici, Dopotutto.