Crepa! I fulmini sono luminosi e rumorosi, abbastanza violenti da scuotere le ossa e illuminare il cielo. Ora, un nuovo studio condotto dall'Università del Colorado Boulder suggerisce che questi potenti eventi possono anche alterare la chimica dell'atmosfera terrestre, interessando anche l'importantissimo strato di ozono della Terra.

I risultati, pubblicato in Journal of Geophysical Research:Atmospheres , gettare nuova luce su cosa significhi vivere su un pianeta pieno di fulmini.

"Hai circa 1, 800 temporali attivi in ​​tutto il mondo in un dato momento, generando circa 50 flash al secondo, " ha detto Robert Marshall, un coautore del nuovo studio e assistente professore presso il Dipartimento di scienze dell'ingegneria aerospaziale Ann e H.J. Smead.

Tutto quel lampo potrebbe avere un impatto sull'atmosfera più ampio di quanto un tempo pensassero gli scienziati, Egli ha detto.

La ricerca si impernia su un fenomeno complicato chiamato precipitazione di elettroni indotta da fulmini, o LEP. Ogni volta che un fulmine colpisce, Marshall ha spiegato, il fulmine emette un impulso di energia elettromagnetica che può diffondersi in tutta la Terra e nello spazio. Là, quell'energia interagisce con le fasce di radiazione che circondano il nostro pianeta, facendo sferragliare alcuni degli elettroni intrappolati all'interno, che poi piovono di nuovo verso la Terra.

Immaginalo come scuotere un ramo di un albero per staccare la neve bagnata.

Nel loro nuovo studio, lui e i suoi colleghi hanno seguito le ricadute di tre temporali nell'ultimo decennio che si estendevano dal Nebraska ai Caraibi. Sulla base dei loro calcoli, queste singole tempeste potrebbero aver dato il via a una reazione chimica a catena nell'atmosfera che ha causato la riduzione dello strato di ozono in determinate località fino al 5%, una perdita che è durata potenzialmente fino a 12 ore.

Gli umani hanno vissuto con i fulmini per molto tempo, quindi quelle fluttuazioni nell'ozono probabilmente non minacciano la sicurezza delle persone. Ma, Marshall ha detto, i risultati del team suggeriscono che, quando si diffondono su dozzine di tempeste che si verificano tutte contemporaneamente, i fulmini potrebbero avere un'influenza sorprendentemente grande su ciò che accade nell'aria sopra le nostre teste. I ricercatori sperano di studiare quanto sia considerevole la prossima influenza globale.

"Un singolo fulmine ha un impatto minore sull'atmosfera, "Ha detto Marshall. "Ma nel corso di migliaia di fulmini, potrebbe essere molto più significativo. Non lo sappiamo ancora".

Un fulmine si schianta

Può anche essere qualcosa da vedere. Nell'ottobre 2015, Per esempio, L'uragano Patricia ha colpito il Texas e il Messico. La tempesta ha portato pioggia e inondazioni nella regione, per non parlare di più di 33, 000 fulmini nell'arco di sole due ore e mezza.

Nella loro ultima ricerca, Marshall e i suoi colleghi hanno utilizzato simulazioni al computer dettagliate per seguire ciò che è accaduto nell'atmosfera dopo quell'evento selvaggio, oltre a una tempesta simile nei Caraibi nel maggio 2017 e una in più che ha sconvolto i cieli sopra il Nebraska nell'agosto 2013.

"Queste tempeste stanno innescando la rimozione di elettroni dalle fasce di radiazione, "Ha detto Marshall. "Scarica energia nell'atmosfera, e ci stiamo chiedendo cosa sta facendo quell'apporto di energia all'atmosfera?"

Ecco cosa è successo:con il progredire delle tempeste, l'energia degli elettroni che piove sulla Terra ha cominciato a reagire con i gas alti nell'atmosfera terrestre, a circa 30-70 miglia sopra la superficie. Concentrazioni di alcune molecole nell'aria, compresi gli ossidi di idrogeno e gli ossidi di azoto, sparato quasi subito. Ossido d'azoto, Per esempio, aumentato fino al 150%.

Da soli, questi gas non possono fare molto male. Ma, Marshall ha detto, possono mescolarsi più in profondità nell'atmosfera, alla fine raggiungendo lo strato di ozono, un confine importante che si trova a meno di 20 miglia dal suolo e aiuta a proteggere la vita dalle radiazioni solari.

"L'aumento degli ossidi di azoto può durare per 24 ore o più, e quei gas scenderanno lentamente in quota dove possono distruggere l'ozono, " disse Marshal.

La squadra non si aspetta che la distruzione si diffonda lontano dall'area appena sopra la tempesta, creando una sottile chiazza di breve durata nello strato di ozono. Ma la perdita di ozono è paragonabile a ciò che gli scienziati hanno osservato durante altri importanti disturbi atmosferici, comprese le aurore, o aurora boreale, che fanno brillare il cielo alle alte latitudini.

Andando avanti, Marshall e i suoi colleghi intendono tenere d'occhio quelle notti buie e tempestose.

"In questo studio, stiamo osservando l'effetto delle singole tempeste, " ha detto. "Il passo successivo è dire qual è il globale, effetto cumulativo dell'illuminazione sull'atmosfera superiore."