El yodo en el polvo del desierto destruye el ozono y puede prolongar la vida de los gases de efecto invernadero

El desierto de Atacama fue fotografiado desde el avión. Crédito: Sam Hall

Un nuevo estudio de CU Boulder muestra que el yodo del polvo del desierto puede reducir la contaminación del aire por ozono, pero puede prolongar la vida de los gases de efecto invernadero.

Cuando los vientos elevan el polvo fino del desierto a la atmósfera, el yodo en ese polvo puede provocar reacciones químicas que destruyen parte de la contaminación del aire, pero también permiten que los gases de efecto invernadero duren más. El resultado publicado en la revista el 22 de diciembre de 2021. progreso de la ciencia, puede obligar a los investigadores a reevaluar cómo las partículas de la Tierra pueden afectar la química atmosférica.

“El yodo, el mismo químico que se agrega como nutriente a la sal de mesa, se come el ozono en el aire polvoriento de la atmósfera superior”, dijo Rainer Volkammer, miembro de CIRES y profesor de química en CU Boulder. Volkammer dirigió el equipo que realizó mediciones precisas de la atmósfera por avión sobre el Océano Pacífico oriental hace varios años. Dijo que los nuevos hallazgos tienen implicaciones no solo para la calidad del aire, sino también para el clima: la química del yodo podría hacer que los gases de efecto invernadero duren más y debería darnos una pausa para repensar los esquemas de geoingeniería que involucran polvo.

“Nuestra comprensión del ciclo del yodo es incompleta”, dijo Volkammer. “Hay fuentes terrestres y química que no conocíamos, que ahora debemos tener en cuenta”.

Los investigadores atmosféricos han estado interesados ​​durante mucho tiempo en notar que las capas polvorientas de aire a menudo tienen niveles muy bajos de ozono que contamina el aire y que, cuando se concentra, puede dañar los pulmones de las personas e incluso los cultivos. Parece que algún tipo de química de la superficie del polvo estaba devorando el ozono, pero nadie ha podido probar que esto sucediera en experimentos de laboratorio. Otros han especulado sobre esto, dijo Volkammer, pero había mucho escepticismo. Por el contrario, los experimentos de laboratorio han demostrado durante mucho tiempo que la forma gaseosa del yodo puede devorar el ozono, pero solo ha habido indicios de una relación entre el polvo y el yodo.

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Otros indicios tentadores sobre el proceso se encontraban en un conjunto de datos de 2012, de una serie de viajes en avión frente a las costas de Chile y Costa Rica. El polvo que se ve fluyendo en alta mar desde América del Sur contenía niveles asombrosos de yodo gaseoso. Volkammer entregó los datos a Theodore Koenig, un estudiante graduado de la Universidad de Colorado Boulder en ese momento, el autor principal del estudio. Koenig describe estos datos como parte de un conjunto de imágenes tenues compartidas por químicos atmosféricos de todo el mundo. En una de las fotos, por ejemplo, dijo: “Parece que el yodo está unido al polvo … pero no tan claramente”. En todas partes, el polvo parecía destruir la capa de ozono, pero ¿por qué? “El yodo y el ozono están claramente relacionados, pero no ha habido ‘imágenes’ de ambos con el polvo”, dijo Koenig, quien ahora es investigador de contaminación del aire en la Universidad de Pekín en China.

Los datos de TORERO (“Intercambio troposférico del océano tropical de halógenos reactivos e hidrocarburos oxigenados”, una campaña de campo financiada por la National Science Foundation) capturaron estos tres personajes juntos, finalmente, en una imagen, dijo, y quedó claro dónde estaba el polvo del desierto. En grandes niveles de yodo, como el polvo de los desiertos de Atacama y Sichuria en Chile y Perú, el yodo se convirtió rápidamente en una forma gaseosa y el ozono cayó a niveles muy bajos. Pero, ¿cómo convertir el polvo a base de yodo? “El mecanismo aún está muy lejos”, dijo Volkammer. “Este es un trabajo futuro”.

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La imagen es otro borrón, dijo Koenig, pero la ciencia es mucho más clara de lo que era. “Tengo más preguntas al final del proyecto que al principio”, dijo. “Pero son preguntas mejores y más específicas”.

También es muy importante para cualquier persona interesada en el futuro de la atmósfera, dijo Volkammer. Se sabe que las reacciones de yodo atmosférico desempeñan un papel en la reducción de los niveles de OH, por ejemplo, lo que puede aumentar la vida útil del metano y otros gases de efecto invernadero. Quizás lo más importante es que varias ideas de geoingeniería implican inyectar partículas de polvo en la atmósfera de la Tierra para reflejar la radiación solar entrante. Allí, en la estratosfera, el ozono no es un contaminante; En cambio, forma una “capa de ozono” crítica que ayuda a proteger al planeta de la radiación entrante.

Si el yodo del polvo se convirtiera químicamente en una forma que agota el ozono en la estratosfera, Volkammer dijo: “Bueno, eso no sería bueno, porque podría retrasar la recuperación del ozono. ¡Evitemos agregar yodo antropogénico a la estratosfera!”

Referencia: “Agotamiento de la capa de ozono debido a la liberación de polvo de yodo en la troposfera libre” por Theodore K. Fernández, Samuel R. Hall, Rebecca S. Hornbrook, R. Bradley Pierce, J. Michael Reeves, Alfonso Saez-Lopez y Kirk Ullman, 22 de diciembre de 2021, progreso de la ciencia.
DOI: 10.1126 / sciadv.abj6544

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