Φανταστείτε ότι η ατμόσφαιρα είναι σαν ένας νεροχύτης κουζίνας. Οι πυρκαγιές, οι εκπομπές της βιομηχανίας, τα φυτά και τα μικρόβια ρίχνουν τα βρώμικα πιάτα τους σε αυτό με τη μορφή επιβλαβών αερίων που θερμαίνουν τον πλανήτη.
Το «απορρυπαντικό» της ατμόσφαιρας
Ο μόνος λόγος για τον οποίο αυτά τα αέρια δεν συσσωρεύονται συνεχώς στην ατμόσφαιρα και δεν πνιγόμαστε σε ένα γιγάντιο νέφος αιθαλομίχλης είναι ότι η ατμόσφαιρα φτιάχνει το δικό της απορρυπαντικό: το υδροξύλιο.
Η ρίζα υδροξυλίου (ΟΗ) παράγεται σε πολύπλοκους χημικούς κύκλους και απομακρύνει τα οργανικά αέρια αντιδρώντας μαζί τους. Αυτό περιλαμβάνει το ισχυρό αέριο του θερμοκηπίου μεθάνιο - το OH αφαιρεί περίπου το 90% του από την ατμόσφαιρα.
Ένα σημαντικό ερώτημα για τους επιστήμονες του κλίματος είναι εάν οι συνεχιζόμενες εκπομπές μας θα μπορούσαν να εξαντλήσουν το απορρυπαντικό ΟΗ και να αφήσουν την ατμόσφαιρα λιγότερο ικανή να καθαριστεί.
Αν και αυτό μπορεί να φαίνεται πιθανό, εκπέμπουμε επίσης ενώσεις όπως οξείδια του αζώτου (από κινητήρες και εργοστάσια παραγωγής ενέργειας) που αυξάνουν την παραγωγή ΟΗ. Ποια από τις δύο διεργασίες κυριαρχεί και αν τα επίπεδα του ΟΗ ανεβαίνει ή μειώνεται έχει συζητηθεί έντονα.
H ικανότητα του υδροξυλίου σχετικά με το μεθάνιο
Σύμφωνα με τη νέα μελέτη, όπω το OH αυξάνεται μαζί και η ικανότητα αυτοκαθαρισμού της ατμόσφαιρας ενισχύεται ήδη από το 1997.
Αυτό το εύρημα μας φέρνει ένα βήμα πιο κοντά στην κατανόηση του τι συμβαίνει με το μεθάνιο μόλις εισέλθει στην ατμόσφαιρα. Αν και είναι καλά νέα ότι η ικανότητα καθαρισμού της ατμόσφαιρας αυξάνεται, υποδηλώνει επίσης ότι οι εκπομπές μεθανίου αυξάνονται ταχύτερα από ό,τι υπέθεσαν οι επιστήμονες και οι υπεύθυνοι χάραξης πολιτικής.
Σύνθετες μετρήσεις
Το OH είναι πολύ δύσκολο να μετρηθεί άμεσα. Υπάρχει μόνο για ένα δευτερόλεπτο πριν αντιδράσει ξανά.
Αντίθετα, χρησιμοποιήσαν την περιεκτικότητα σε ραδιενεργό άνθρακα του μονοξειδίου του άνθρακα (14CO) ως αποτύπωμα της δραστηριότητας του ΟΗ. Μόνο η αντίδραση με ΟΗ αφαιρεί το 14CO, γεγονός που το καθιστά ισχυρό ιχνηθέτη και υποδεικνύει πόση ποσότητα ΟΗ είναι στον αέρα.
Το ραδιενεργό ισότοπο 14CO (το οποίο είναι χημικά ίδιο με το μονοξείδιο του άνθρακα αλλά βαρύτερο) σχηματίζεται όταν οι κοσμικές ακτίνες ξεκινούν μια αλυσίδα αντιδράσεων στην ατμόσφαιρα. Μπορούμε να υπολογίσουμε αυτό το ρυθμό παραγωγής με ακρίβεια και επομένως να γνωρίζουμε πόσο 14CO εισέρχεται στην ατμόσφαιρα.
Για καθένα από τα εκατοντάδες σημεία δεδομένων που χρησιμοποιήθηκαν στη μελέτη μας, χρησιμοποιήσαμε δείγματα αέρα που συλλέχθηκαν σε δύο απομακρυσμένους σταθμούς στη Νέα Ζηλανδία και την Ανταρκτική, αντίστοιχα, τα τελευταία 33 χρόνια.
Από αυτά τα δείγματα, οι ειδικοί απομόνωσαν μόνο το μονοξείδιο του άνθρακα, το οποίο στη συνέχεια μετατρέψαν σε διοξείδιο του άνθρακα και τελικά σε γραφίτη (καθαρό άνθρακα) για να μετρήσουν πόσα από τα άτομα γραφίτη αντιπροσωπεύουν το ισότοπο άνθρακα 14C.
Η μοντελοποίηση
Το υπολογιστικό μοντέλο που υπολογίζει το κλίμα και την ατμοσφαιρική χημεία το επιβεβαιώνει. Ο συνδυασμός μετρήσεων και προσομοιώσεων δείχνει ότι το ΟΗ αυξάνεται, αλλά το αποδεικνύει μόνο για το Νότιο Ημισφαίριο όπου έχουν συλλέξει δείγματα.
Αυτό είναι ενδιαφέρον γιατί αυτό το μέρος του κόσμου επηρεάζεται από τα αέρια, συμπεριλαμβανομένου του μεθανίου, που αντιδρούν με το ΟΗ, αλλά απέχει πολύ από τις πιο βιομηχανοποιημένες περιοχές που εκπέμπουν ενώσεις που παράγουν ΟΗ (ειδικά οξείδια του αζώτου).
Αν μπορέσουμε να ανιχνεύσουμε μια αύξηση του ΟΗ στο πιο παρθένο νότιο ημισφαίριο, οι πιθανότητες είναι ότι η αύξηση είναι παγκόσμια. Πράγματι, το μοντέλο δείχνει ότι το OH είναι πιθανό να αυξάνεται ταχύτερα στο βόρειο ημισφαίριο.
Οι προσομοιώσεις προτείνουν επίσης τους κύριους παράγοντες που παίζουν. Οι υψηλότερες ροές μεθανίου καταστέλλουν το ΟΗ, όπως αναμενόταν, και από μόνες τους θα προκαλούσαν πτωτική τάση. Αντίθετα, οι εκπομπές οξειδίων του αζώτου, η καταστροφή του όζοντος στη στρατόσφαιρα και η υπερθέρμανση του πλανήτη ευνοούν το σχηματισμό νέων ΟΗ, μετατρέποντας την ισορροπία σε συνολική αύξηση.
Αυτά τα ευρήματα είναι ένα μεγάλο βήμα στην κατανόηση της ατμοσφαιρικής χημείας. Δείχνουν ότι η αύξηση των επιπέδων του ΟΗ μας έχει μέχρι στιγμής σώσει από την ακόμη ταχύτερη αύξηση των επιπέδων μεθανίου της ατμόσφαιρας και τη σχετική θέρμανση.
Η αστική και βιομηχανική ρύπανση από οξείδια του αζώτου διατηρεί αυτή την κατάσταση. Αλλά ο κίνδυνος είναι ότι οι πολύ απαραίτητες προσπάθειες για τον καθαρισμό αυτών των ρύπων θα μπορούσαν να μειώσουν την παροχή ΟΗ στον ατμοσφαιρικό νεροχύτη της κουζίνας. Με λιγότερο απορρυπαντικό και την ίδια εισροή βρωμιάς, το νερό πιάτων θα λερωθεί.
www.worldenergynews.gr
