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Un nuovo studio condotto da un team di ricercatori dell'Università del Minnesota fornisce le prime misurazioni satellitari globali di una delle sostanze chimiche più importanti che influenzano l'atmosfera terrestre.
L'isoprene è un idrocarburo naturale emesso nell'atmosfera in grandi quantità, circa 500 miliardi di kg all'anno, da piante e alberi. L'isoprene è chimicamente reattivo, e una volta nell'atmosfera si combina con gli inquinanti causati dall'uomo per influenzare negativamente la qualità dell'aria. L'isoprene reagisce anche con il principale agente ossidante atmosferico, chiamato radicali OH, e quindi riduce la capacità dell'atmosfera di ripulirsi da inquinanti e gas serra.
Gli scienziati guardano ai modelli atmosferici per prevedere la composizione atmosferica attuale e futura e la qualità dell'aria, nonché per diagnosticare la capacità dell'atmosfera di rimuovere i gas serra e gli inquinanti atmosferici. Ma i tassi di emissione di isoprene sono altamente incerti a causa di misurazioni sparse a terra, e gli scienziati non sono anche sicuri della misura in cui l'isoprene agisce per sopprimere o sostenere l'abbondanza di radicali OH nell'atmosfera.
Ora, i ricercatori hanno sviluppato le prime misurazioni globali dell'isoprene dallo spazio. Utilizzando le osservazioni del sensore satellitare Cross-track Infrared Sounder (CrIS), i ricercatori hanno sviluppato un metodo di recupero che utilizza l'apprendimento automatico per determinare la concentrazione atmosferica di isoprene in diverse parti del mondo. Hanno combinato queste misurazioni con la modellazione atmosferica per testare l'attuale comprensione scientifica delle emissioni globali di isoprene e del modo in cui l'isoprene influisce sull'ossidazione atmosferica. La ricerca sarà pubblicata mercoledì, 9 settembre sul giornale Natura .
"L'isoprene è uno dei driver più importanti della chimica atmosferica globale, " ha detto Dylan Millet, un professore nel Dipartimento del suolo della U of M, Acqua, e Clima. "Queste misurazioni satellitari forniscono una nuova comprensione di come interagiscono la biosfera e l'atmosfera della Terra".
Combinando le misurazioni dell'isoprene CrIS con altri dati satellitari, per la prima volta i ricercatori sono stati in grado di stimare l'abbondanza di OH dallo spazio sulle regioni di origine dell'isoprene. Queste osservazioni supportano recenti scoperte di laboratorio e basate sulla teoria:le emissioni di isoprene riducono l'OH atmosferico, ma non così forte come si credeva originariamente. Di conseguenza, l'atmosfera mantiene una notevole capacità di depurarsi dall'inquinamento anche in presenza di emissioni naturali di isoprene. La combinazione di queste misurazioni con altri dati basati sullo spazio aprirà nuove porte per studiare i cambiamenti nell'OH nel tempo.
Questa ricerca pone le basi per studi pluriennali che esaminano i cambiamenti dell'isoprene da stagionali a interannuali e il loro impatto sull'atmosfera globale. Le informazioni provenienti da queste nuove misurazioni satellitari possono essere utilizzate anche per migliorare gli attuali modelli atmosferici, con l'obiettivo di prevedere in modo più accurato la qualità dell'aria in un clima che cambia.
I ricercatori hanno rivelato che:
"Queste nuove misurazioni satellitari rivelano che, mentre la nostra comprensione della chimica dell'isoprene sta diventando abbastanza buona, abbiamo ancora molto da imparare su come le emissioni di isoprene variano nei diversi ecosistemi della Terra, " disse Kelley Wells, un ricercatore presso il Dipartimento del Suolo, Acqua, e clima nel College of Food della U of M, Scienze agrarie e delle risorse naturali.
