Recenti studi hanno visto che l’isoprene, un composto organico naturale emesso dalla vegetazione, contribuisce in modo significativo alla formazione di nuove particelle nella troposfera superiore e questi risultati migliorano la nostra comprensione dei processi atmosferici e possono potenzialmente aiutare nella modellazione del clima.
Le foreste tropicali svolgono un ruolo fondamentale nella regolazione del clima globale; tuttavia le elevate concentrazioni di nuove particelle sopra queste aree hanno rappresentato un enigma per gli scienziati atmosferici negli ultimi 20 anni.
Isoprene e il suo curioso ruolo nel cambiamento del clima terrestre
Uno studio internazionale, guidato dai ricercatori dell’Università di Helsinki, suggerisce che la risposta potrebbe essere l’isoprene; e questo è il più abbondante idrocarburo non metanico emesso nell’atmosfera, principalmente dalla vegetazione.
Lo studio, che è stato pubblicato su Nature, ha indagato sulla formazione di nuove particelle dall’isoprene nella troposfera superiore; la troposfera è lo strato più basso dell’atmosfera e si estende dal livello del suolo fino a un’altitudine di 18 km all’equatore; ed è pertanto ttraverso esperimenti condotti nella camera CLOUD al CERN, i ricercatori hanno cercato di determinare se le molecole organiche ossigenate derivate dall’isoprene (IP-OOM), che si formano quando l’isoprene viene ossidato nell’atmosfera, possano formare nuove particelle in condizioni tipiche della troposfera superiore, come temperature inferiori a -30°C.
Gli scienziati hanno anche esplorato come fattori come la temperatura, la presenza di acidi in tracce e gli ossidi di azoto influenzino questo processo.
L’isoprene può guidare la rapida formazione di particelle
I ricercatori hanno scoperto che le molecole organiche ossigenate derivate dall’isoprene possono formare rapidamente nuove particelle nelle condizioni della troposfera superiore. In precedenza, si riteneva che l’isoprene avesse una capacità trascurabile di formare particelle; tuttavia, questo studio ha dimostrato che, in certe condizioni, l’isoprene può guidare una rapida formazione di particelle.
“Il nostro risultato chiave è che la presenza di concentrazioni estremamente basse di acido solforico o ossiacidi dello iodio aumenta drasticamente la formazione di particelle, accelerandola fino a 100 volte rispetto a quando sono presenti solo composti organici ossigenati derivati dall’isoprene. Questi risultati possono spiegare le elevate concentrazioni di particelle osservate ad alta quota sopra le regioni tropicali, come l’Amazzonia“, spiega Jiali Shen, ricercatore post-dottorato presso l’Istituto per la Ricerca Atmosferica e dei Sistemi della Terra (INAR) dell’Università di Helsinki.
Un passo avanti nella comprensione della formazione delle nuvole e del clima
Le particelle di aerosol sono importanti per il clima poiché disperdono e assorbono la radiazione solare in entrata e favoriscono la formazione di gocce di nuvola agendo come nuclei di condensazione e questi nuovi risultati potrebbero avere implicazioni significative per la comprensione della formazione delle nuvole e del clima.
“Questa ricerca collega le abbondanti emissioni di isoprene dalle foreste pluviali tropicali alla formazione di particelle nella troposfera superiore, evidenziando un nuovo aspetto dell’interazione tra le foreste e l’atmosfera. Questi risultati potrebbero portare a miglioramenti nei modelli di chimica atmosferica e climatica, potenzialmente migliorando la nostra capacità di prevedere i cambiamenti climatici e i loro impatti”, afferma Xu-Cheng He, uno dei principali investigatori dello studio.
“Questo studio sottolinea le complesse interazioni tra le foreste, l’atmosfera e il clima. Dimostra come le emissioni degli alberi possano avere effetti di vasta portata sulla formazione delle nuvole e, potenzialmente, sul clima globale. Questo tipo di ricerca fondamentale è cruciale per migliorare la comprensione dei processi climatici e la nostra capacità di prevedere e mitigare i cambiamenti climatici“, conclude la Professoressa Katrianne Lehtipalo dell’Università di Helsinki.
