Radical hidroxilo se agota a escala global

La superficie de las nubes produce una inesperada cantidad de radicales hidroxilo, “limpiadores” de la atmósfera.   En el 2014 se publicó el trabajo de los investigadores del Instituto de Química Avanzada de Catalunya del CSIC, junto con investigadores del CNRS Universidad de Lorraine (Francia) y la Universidad de Purdue (Estados Unidos) , en su estudio conjunto mostraron que en la superficie de las pequeñas gotas de agua de las nubes se forman radicales hidroxilo a una velocidad entre tres y cuatro órdenes de magnitud mayor de la esperada.

Los radicales hidroxilo son los “limpiadores” de la atmosfera, ya que permiten degradar la ingente cantidad de compuestos orgánicos que se emiten a la troposfera. El trabajo fué publicado en la revista PNAS (Proceedings of the National Academy of Sciences, de Estados Unidos).

Los radicales hidroxilo degradan los compuestos orgánicos que se emiten a la troposfera; sin ellos, los niveles de contaminación serían insoportables.

Recorrido radical OH

El radical hidroxilo (OH), una molécula formada por un átomo de hidrógeno y un átomo de oxígeno con un electrón libre (desapareado), es uno de los gases más reactivos de la atmósfera.

Actúa como un “detergente” en el aire, rompiendo otros gases. En particular, el OH es el principal control de la concentración de metano, un potente gas de efecto invernadero que es solo superado por el dióxido de carbono en su contribución al calentamiento global.

Una investigación del 2018 dirigida por una becaria postdoctoral en la NASA ha demostrado que los radicales hidroxilos se reciclan a sí mismos y mantienen una concentración atmosférica constante incluso ante el aumento de las emisiones de metano. Comprender el papel del OH es fundamental para determinar la vida útil del metano en la atmósfera.

Los científicos han señalado que el aumento de las concentraciones y las emisiones de gas metano podían hacer que la cantidad de radicales hidroxilos se agotaran escala global; esto prolongaría la vida útil del gas metano, problema que se añadiría al calentamiento global. Haciendo que la vida útil del metano sea más alta, no tendríamos nada con lo que limpiar la atmósfera. 

Observaron las fuentes primarias de hidroxilo y metano y cómo reaccionan, también tomaron en cuenta las fuentes secundarias de OH: el reciclaje que ocurre después de que el OH descompone el metano y luego se reforma en presencia de otros gases. Las concentraciones de OH son bastante estables con el tiempo. Cuando el OH reacciona con el metano, no necesariamente desaparece, especialmente en presencia de óxidos de nitrógeno (NO y NO2). Los productos de descomposición de la reacción con metano reaccionan luego con NO o NO2 para reformar el OH nuevamente. Así que OH puede reciclarse de nuevo a la atmósfera.

El gas metano es un gas de efecto invernadero que sólo es superado en concentración por el dióxido de carbono en su contribución al calentamiento global. Aunque el gas metano se encuentra en menor proporción en la atmósfera es capaz de retener una mayor cantidad de calor que el dióxido de carbono.

Observaciones satelitales de varios gases desde 1980 hasta 2015 en un modelo de computadora para simular las posibles fuentes de OH en la atmósfera. Estas incluyen reacciones con óxidos de nitrógeno, vapor de agua y ozono. También probaron una fuente potencial de nuevo OH: la ampliación de las regiones tropicales de la Tierra.

El OH también se forma cuando la luz solar ultravioleta reacciona con el vapor de agua (H2O) y el ozono (O3) en la atmósfera inferior. Sobre los trópicos, el vapor de agua y los rayos ultravioleta son particularmente abundantes. La evidencia científica reciente sugiere que esta región climática puede extenderse más al norte y al sur debido al aumento de las temperaturas y los cambios en los patrones de circulación del aire. Entonces, si las regiones tropicales se expanden, esta fábrica natural de OH también podría crecer con el tiempo, lo que llevaría a más OH a nivel mundial.

Se advierte en la investigación  que este proceso de expansión tropical es lento, aproximadamente de 0,5 a 1 º de latitud cada 10 años, pero el efecto aún puede ser importante.

Concluyeron que si bien el efecto de ampliación tropical y el reciclaje a través de las reacciones son fuentes relativamente pequeñas de OH, en conjunto reemplazan esencialmente el OH utilizado por la descomposición del metano.

La mayoría de los modelos predicen un «efecto de realimentación» entre el OH y el metano. En la reacción de OH con metano, también se elimina el OH. El aumento de NO2 y otras fuentes de OH, como el ozono, anula este efecto esperado. Añadió que, dado que este estudio analiza los últimos 35 años, no hay garantía de que los niveles de OH continúen reciclando de la misma manera que la atmósfera sigue evolucionando con el cambio climático.

Los resultados son una forma de afinar y actualizar los supuestos que hacen los investigadores cuando describen y predicen cómo el OH y el metano interactúan en toda la atmósfera.

¿Esto podría aclarar sobre la pregunta de si las concentraciones de metano continuarán aumentando en el futuro? ¿O se nivelarán, o tal vez incluso disminuirán? . 

Saber más sobre el calentamiento global por dióxido de carbono CO2 y metano. Ver vídeo aquí

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