Τρίτη, 8 Μαρτίου 2011

Προϊόν καθαρισμού της ατμόσφαιρας εκμεταλλεύεται την ηλιακή ακτινοβολία

Ίσως παραφορτώνουμε τον αέρα που αναπνέουμε με αρκετούς ρύπους, αλλά το "ατμοσφαιρικό απορρυπαντικό", σαν σφουγγαρίστρα που συλλέγει τους επικίνδυνους ρύπους εξακολουθεί να υπάρχει και να λειτουργεί με μεγάλη ένταση, σύμφωνα με μελέτη που παρουσιάστηκε στην επιστημονική επιθεώρηση Nature (2006: 442, 184 - 187). Η παρουσία του ως μέσου καθαρισμού των ουρανών φαίνεται να εξαρτάται από την υπεριώδη ηλιακή ακτινοβολία κι όχι από την ποσότητα των ρύπων που πρέπει να καθαριστούν. Το χαμηλότερο στρώμα της γήινης ατμόσφαιρας (η τροπόσφαιρα) ωφελείται από ένα καταπληκτικό σύστημα αυτοκαθαρισμού που απομακρύνει ρύπους όπως τα οξείδια του αζώτου, το μεθάνιο και το μονοξείδιο άνθρακα.

Το υπεύθυνο μόριο για τον καθαρισμό, είναι η ρίζα του υδροξυλίου (OH), η οποία δημιουργείται όταν υπεριώδης ακτινοβολία διασπά ένα μόριο όζοντος για να παραχθούν μόρια οξυγόνου που στη συνέχεια αντιδρούν με το νερό. Μεταξύ των προϊόντων της αντίδρασης είναι και οι ρίζες υδροξυλίου που είναι ιδιαίτερα δραστικές και αντιδρούν άμεσα με ίχνη ατμοσφαιρικών αερίων, όπως το μονοξείδιο του άνθρακα, το οποίο γρήγορα μετατρέπεται σε διοξείδιο του άνθρακα. Το μεγάλο ερώτημα είναι εάν μπορούμε να στηριχθούμε στην δράση του υδροξυλίου ή εάν οι ρύποι θα πρέπει να καταναλώνονται. Η απάντηση είναι δύσκολη καθώς οι μετρήσεις των επιπέδων του OH συναντούν εμπόδια αφού η ρίζα παραμένει με αυτή τη μορφή μόνο για ένα δευτερόλεπτο προτού αντιδράσει και βρίσκεται σε χαρακτηριστικά μικρές συγκεντρώσεις. Όμως οι ερευνητές έχουν ξεπεράσει αυτήν την τεχνική πρόκληση, μετρώντας άμεσα το ποσό ατμοσφαιρικού υδροξυλίου εδώ τα τελευταία πέντε χρόνια.
Η μελέτη, που χρησιμοποίησε το Μετεωρολογικό Παρατηρητήριο Οχενπίσενμπεργκ στη νότια Γερμανία, διαπίστωσε ότι το ποσό υδροξυλίου στον ουρανό δεν άλλαζε σημαντικά από τη μία χρονιά στην άλλη. "Δεν υπάρχει καμία μακροπρόθεσμη τάση για το επίπεδο του OH", αναφέρουν οι ερευνητές. Φαίνεται ότι υπάρχει αφθονία του "ατμοσφαιρικού απορρυπαντικού" ακόμα. Όμως τα καλά νέα, μετριάζονται με μια προειδοποίηση. Ένας εκ των συντακτών της μελέτης, ο Φραντζ Ρόχερ του Ερευνητικού Κέντρου Ζόλιχ εξηγεί πως "οι παρατηρήσεις δείχνουν επίσης ότι οι ατμοσφαιρικοί χημικοί δεν κατανοούν πλήρως τις σύνθετες αντιδράσεις που ελέγχουν την παραγωγή και την καταστροφή των ριζών υδροξυλίου στην ατμόσφαιρά μας. Αν και οι ρίζες του υδροξυλίου διασπώνται από τους ρύπους μερικά από τα ίδια αυτά μόρια βοηθούν επίσης στην ανακύκλωση του OH. Είναι ένα περίπλοκο σύστημα. Οι χημικές αντιδράσεις συνδέονται μεταξύ τους καθώς η μία ενισχύει το αποτέλεσμα της άλλης. Προσπαθούμε να καταλάβουμε κάθε αντίδραση χωριστά και κατόπιν να βάλουμε όλο τα επιμέρους μέρη σε ένα και μοναδικό μοντέλο ώστε να ερμηνεύσουμε πως προκύπτουν τελικά τα συγκεκριμένο επίπεδα στην συγκέντρωση του υδροξυλίου".
Προς έκπληξή τους, οι ερευνητές βρήκαν ότι το ποσό υδροξυλίου στην ατμόσφαιρα φαίνεται να εξαρτάται μόνο από την ένταση μιας συγκεκριμένης ζώνης υπεριώδους ηλιακής ακτινοβολίας (η ίδια ακτινοβολία UVB που δημιουργεί το μαύρισμα) και την τίποτα άλλο. "Κανένας δεν θα μπορούσε να φανταστεί ένα τέτοιο αποτέλεσμα. Θα πρέπει να υπάρχουν κανονιστικές διαδικασίες που να ακυρώνουν ό,τι άλλο συμβαίνει στο σύστημα των χημικών αντιδράσεων", επισημαίνει ο Ρόχερ. Προηγούμενες μελέτες είχαν δείξει (με παρατηρήσεις μερικών εβδομάδων) ότι υπάρχει ισχυρή σύνδεση μεταξύ των συγκεντρώσεων υδροξυλίου και της υπεριώδους (UV) ακτινοβολίας, αλλά δεν ήταν δυνατό να διευκρινιστεί αν αυτή η σχέση παραμένει σταθερή κατά τη διάρκεια των χρόνων. Η έρευνα έχει απλοποιήσει το πρόβλημα μέτρησης των επιπέδων υδροξυλίου. Μπορεί πια να δημιουργηθεί ένας "δείκτης OH", βασιζόμενοι στις μετρήσεις της ακτινοβολίας UVB. Αυτό θα διευκολύνει τους ερευνητές να παρακολουθήσουν τις μακροπρόθεσμες τάσεις στην ποσότητα του "ατμοσφαιρικού απορρυπαντικού". Τι θα συμβεί στις συγκεντρώσεις υδροξυλίου στο μέλλον; Αυτό θα εξαρτηθεί από την ποσότητα του προστατευτικού στρώματος όζοντος, που μας προφυλάσσει από την UVB. Σύμφωνα με πρόσφατη ανασκόπηση στην επιστημονική επιθεώρηση Nature τα επίπεδα όζοντος στην προηγούμενη δεκαετία είχαν μειωθεί και φαίνονται να αυξάνονται λόγω της μείωσης των ρύπων που καταναλώνουν το όζον. Προς το παρόν, το σύστημα αυτοκαθαρισμού που διαθέτουμε λειτουργεί καλά αλλά τα επίπεδα υδροξυλίου θα μπορούσαν να αλλάξουν καθώς το στρώμα όζοντος γίνεται πιο πυκνό.

Πηγή : sciencenews.gr

Δεν υπάρχουν σχόλια:

Δημοσίευση σχολίου