Cúmulos a nanoescala arrojan luz sobre la situación de los aerosoles
En lo que respecta a los aerosoles y su efecto sobre el medio ambiente, lo primero que viene a la mente suele ser la prohibición de los productos químicos que agotan el ozono (como los CFC) en la década de los años setenta del siglo pasado. A pesar de que estos productos químicos ya hace tiempo que desaparecieron, todavía se utilizan y liberan otros aerosoles a la atmósfera en todo el mundo y lo cierto es que todavía hay mucho que desconocemos sobre su impacto en el medio ambiente. Tal y como explica la doctora Katrianne Lehtipalo del Instituto de Investigación sobre la Atmósfera y el Sistema Terrestre de la Universidad de Helsinki: «Existe una gran variabilidad en ambas fuentes (naturales y antropogénicas) y las propiedades (concentración, tamaño, composición, etc.) de las partículas de aerosol, lo que dificulta la elaboración de modelos precisos sobre sus efectos en las nubes y el clima. Necesitamos ampliar los conocimientos sobre cómo se forman los aerosoles y cómo se transforman en la atmósfera». Esta fue la misión de fondo del proyecto nanoCAVa (Formation of nano-scale clusters from atmospheric vapors). A lo largo de tres años y con la ayuda de grupos de investigación de la Universidad de Helsinki y el Instituto Paul Scherrer, la Dra. Lehtipalo se propuso mejorar la comprensión de la delgada línea existente entre la fase gaseosa y condensada de los aerosoles estudiando la formación de cúmulos a nanoescala a partir de vapores atmosféricos. «Nuestro enfoque consistió en combinar estudios pormenorizados de laboratorio, que investigaran las propiedades básicas y los mecanismos de formación de las partículas de aerosol, con estudios de campo a largo plazo. Se trata de una combinación potente, que nos permite, por una parte, aprovechar los conocimientos especializados que hemos adquirido a partir de años de estudios atmosféricos para planificar experimentos de laboratorio que sean pertinentes para la atmósfera y los temas de investigación actuales. Y, por otra parte, nos permite probar si los mecanismos descubiertos en el laboratorio y los modelos relacionados pueden explicar las observaciones atmosféricas reales», explica la Dra. Lehtipalo. Gracias a los recientes avances en el instrumental capaz de detectar los vapores atmosféricos, los cúmulos y las partículas de aerosol recién formados, el equipo del proyecto pudo medir cúmulos en la atmósfera y estudiar su formación en la cámara CLOUD de la Organización Europea para la Investigación Nuclear (CERN). Ni tan solo los aerosoles en concentraciones más bajas pudieron escapar a estos métodos de detección. Ahora el equipo comprende mejor las concentraciones y la composición de cúmulos inferiores a 3 nm presentes en la atmósfera, e incluso pudieron detectar la nueva formación y los mecanismos de crecimiento de las partículas de aerosol; en particular, el ácido sulfúrico, el amoníaco y los vapores orgánicos. «Nuestros resultados figuran entre los primeros que indican cómo se forman los cúmulos y las nanopartículas casi en cualquier punto de la atmósfera, desde la limpia del campo hasta la de las megaciudades. Evidentemente, sus fuentes y concentraciones varían considerablemente y esperamos obtener más información en el futuro, así como comprender mejor qué controla el crecimiento de los cúmulos hasta dimensiones relevantes para el clima», declara la Dra. Lehtipalo. A pesar de que el proyecto ha ya llegado a su fin, el equipo se propone continuar con su trabajo. Actualmente se están realizando mediciones sobre el terreno en distintas partes del mundo y nuevos experimentos de laboratorio están pendientes de ser analizados. La Dra. Lehtipalo destaca, asimismo, la necesidad de desarrollar una instrumentación más precisa y eficaz para realizar mediciones atmosféricas a largo plazo ya que, tal y como admite, todavía hay muchas capas de la atmósfera de las que aún no disponemos información suficiente.
Palabras clave
nanoCAVa, aerosoles, cúmulos a nanoescala, partículas, medio ambiente
