Gli alberi sono molto meglio a raffreddare il clima di quanto pensassimo

L'atmosfera preindustriale conteneva più particelle e nuvole più luminose di quanto pensassimo in precedenza. Questo è il ultima scoperta dell'esperimento CLOUD, una collaborazione tra gli scienziati di 80 presso il laboratorio di fisica delle particelle del CERN vicino a Ginevra. Cambia la nostra comprensione di cosa c'era nell'atmosfera prima che gli umani iniziassero ad aggiungere inquinamento - e come potrebbe essere di nuovo in futuro.

La maggior parte delle goccioline di nuvola ha bisogno di minuscole particelle sospese nell'aria per agire da "semi" per la loro formazione e crescita. Se una nuvola ha più di questi semi, e quindi più goccioline, apparirà più luminosa e rifletterà più luce solare dalla superficie terrestre. Questo a sua volta può raffreddare il clima. Quindi comprendere il numero e le dimensioni delle particelle nell'atmosfera è vitale per prevedere non solo quanto siano luminose e riflettenti le nuvole del pianeta, ma quali saranno le temperature globali.

Oggi circa la metà di queste particelle proviene da fonti naturali. Ciò include polvere da terra, vulcani, incendi che producono fuliggine o spruzzi di mare che evaporano a mezz'aria lasciandosi dietro minuscole speculazioni di sale nell'atmosfera.

Molte particelle sospese nell'aria provengono anche da bruciare combustibili fossili. Questo produce fuliggine, ma anche gas di anidride solforosa che viene trasformato in acido solforico nell'atmosfera. Oltre a causare piogge acide, le molecole di acido solforico possono aderire e crescere in particelle. Altre molecole come ammoniaca spesso aiutano a incollare le molecole di acido solforico insieme, e nel complesso questo processo si forma circa la metà della nube semina particelle nell'atmosfera di oggi.

Le NUBE anche l'esperimento al CERN lo ha scoperto di recente gas emessi dagli alberi può restare unito per creare nuovi semi per le nuvole nell'atmosfera - senza bisogno di aiuto da altri agenti inquinanti come si pensava in precedenza. Gli scienziati avevano pensato che i semi delle nuvole avessero bisogno di acido solforico (spesso mescolato con altri composti) o di molecole di iodio per attaccarsi insieme per avviare il processo.


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Nel nostro nuovo studio di follow-up, pubblicato in PNASabbiamo lavorato con altri scienziati di CLOUD per simulare questo processo nell'atmosfera. Il nostro lavoro suggerisce che anche oggi gli alberi producono una grande quantità di semi nuvolosi sulle parti forestali più pulite del mondo.

Le simulazioni dell'atmosfera prima che la combustione dei combustibili fossili iniziasse sul serio e la rivoluzione industriale iniziò (nella scienza del clima definita come l'anno 1750) prevede un numero di particelle inferiore a quello attuale. Con meno particelle, le nuvole più pulite avrebbero riflettuto meno dell'energia del sole e, forse contro-intuitivamente, sarebbero sembrate un po 'più grigie.

L'esperimento CLOUD

La capacità dei gas degli alberi (terpeni) di creare particelle è stata inizialmente proposta in 1960 per spiegare nocciole blu visto sopra le foreste in aree remote. Molti esperimenti di laboratorio hanno confermato terpeni può aiutare a formare nuove particelle, ma fino a poco tempo si pensava che altri inquinanti come l'acido solforico erano richiesti

Gran parte dei progressi più recenti in questo settore è dovuta all'esperimento CLOUD: un cilindro in acciaio inossidabile, di circa tre metri di diametro e tre metri di altezza. I gas vengono iniettati nel cilindro, dove reagiscono molto come farebbero nell'atmosfera e quindi si attaccano insieme per formare particelle. Gli strumenti allo stato dell'arte contano le molecole di gas e le particelle nella camera. Studiamo come il numero di nuove particelle formate ogni secondo cambia quando aumentiamo la quantità di gas appiccicosi nel cilindro.

Cosa significa questo per l'atmosfera?

Nell'atmosfera di oggi, c'è talmente tanto acido sulfurico che è difficile misurare quanto qualsiasi altra cosa contribuisca a formare nuove particelle, e quindi alle nuvole. Tuttavia, la nostra nuova simulazione che utilizza i risultati di CLOUD mostra che i terpeni erano molto importanti nell'atmosfera più pulita di alcune centinaia di anni fa. La modellizzazione al computer suggerisce che le stime delle concentrazioni di particelle nell'atmosfera preindustriale più pulita dovrebbero essere aumentate, mentre le nostre stime delle concentrazioni odierne sono per lo più invariate.

È difficile fare previsioni accurate in questa fase iniziale poiché non tutti i complicati processi chimici sono compresi. Tuttavia, i nuovi risultati possono essere importanti perché più particelle nell'atmosfera significano più nuvole riflettenti e un clima più fresco.

Cambiamenti climatici di mascheramento dell'inquinamento

Nel secolo scorso, il raffreddamento dovuto all'aumento del numero di particelle nell'atmosfera ha compensato, o mascherato, parte del riscaldamento dovuto all'aumento dei livelli di anidride carbonica. Le nostre simulazioni suggeriscono che questo raffreddamento extra potrebbe non essere stato così forte come si pensava in precedenza.

Ci sono di recente stato preoccupazioni che mentre miglioriamo collettivamente la qualità dell'aria in tutto il mondo, emettendo meno particelle nell'atmosfera, ridurremo anche la capacità delle particelle di agire come semi nuvolosi e avere un effetto di raffreddamento.

Mentre le nostre simulazioni rimangono abbastanza incerte, la potenziale importanza di questo nuovo processo suggerisce che, mentre riduciamo l'inquinamento dalla combustione e da altre fonti, i composti naturali potrebbero nuovamente diventare più importanti. Aiutando a sostituire i semi delle nuvole dall'inquinamento atmosferico, gli alberi potrebbero essere in grado di aiutarci a limitare l'aumento della temperatura globale.

Circa l'autore

Hamish Gordon, Research Fellow in Amospheric Science, Università di Leeds

Cat Scott, Research Fellow in Atmospheric Science, Università di Leeds

Questo articolo è stato pubblicato in origine The Conversation. Leggi il articolo originale.

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