Aerosol e nuvole sopra la foresta boreale. Crediti:Matti Loponen e Juho Aalto
Secondo un recente studio pubblicato sulla rivista Progressi scientifici , l'inquinamento atmosferico non influisce solo sulla qualità dell'aria, ma cambia anche i percorsi lungo i quali si formano nuove particelle nell'atmosfera.
La formazione di nuove particelle di aerosol è un processo complicato. I ricercatori hanno iniziato solo di recente a comprendere questo processo a livello molecolare dopo che sono diventati disponibili strumenti in grado di rilevare particelle su scala nanometrica.
La popolazione umana ha alterato la composizione del gas atmosferico in diversi modi. Anidride solforosa da emissioni industriali, ossidi di azoto da traffico, e l'ammoniaca proveniente dall'agricoltura possono influenzare la formazione di particelle dopo le reazioni chimiche nell'atmosfera. Questi gas possono anche interagire con i vapori organici, che provengono principalmente da foreste e vegetazione. L'atmosfera contiene migliaia di diversi composti organici, ma solo una piccola parte di essi può formare e far crescere particelle.
In precedenza si pensava che la formazione di nuove particelle richiedesse sempre acido solforico, che si forma dall'ossidazione dell'anidride solforosa. Dopo, si è scoperto che anche certi vapori organici possono formare particelle. In questo studio, i ricercatori hanno scoperto che nelle atmosfere continentali moderatamente inquinate, per esempio. nella foresta boreale finlandese, le particelle si formano in modo più efficiente quando l'acido solforico, ammoniaca e vapori organici sono tutti presenti contemporaneamente. Ossido d'azoto, d'altra parte, ridotto la quantità di particelle appena formate.
I risultati aiutano a capire come cambieranno la formazione di nuove particelle e il relativo impatto sul clima se i livelli di inquinamento atmosferico diminuiranno in futuro a causa di un controllo più rigoroso delle emissioni. Le particelle di aerosol possono influenzare il clima disperdendo la radiazione solare e agendo come particelle di semi per le goccioline delle nuvole. Le interazioni aerosol-nube-clima sono ancora associate a grandi incertezze negli attuali modelli climatici.
Gli esperimenti di laboratorio che hanno portato a questi risultati sono stati condotti presso il Centro europeo per la ricerca nucleare, CERN, a Ginevra, che ha una delle migliori strutture di laboratorio per studi dettagliati sulla formazione delle particelle. Lo studio è stato condotto dalla professoressa associata Katrianne Lehtipalo dell'Università di Helsinki.
"Volevamo creare l'atmosfera della foresta boreale nella nostra camera, " afferma. Le misurazioni sul campo a lungo termine presso la stazione Hyytiala SMEAR II nel sud della Finlandia hanno aiutato i ricercatori a identificare le giuste condizioni per la formazione delle particelle.
"La formazione delle particelle è un processo delicato, e ci è voluto un po' per trovare la giusta miscela di gas, ma alla fine siamo riusciti a replicare quasi perfettamente le osservazioni atmosferiche, "dice Lehtipalo.
Lo studio è stato condotto in collaborazione tra 25 diversi istituti in 9 diversi paesi.