Os gases da queima de biomassa reagem dentro das nuvens, formando aerossóis orgânicos secundários

Milhares de minúsculas partículas na atmosfera, invisíveis a olho nu, se espalham e absorvem a radiação solar e se tornam uma das bases para a formação de nuvens. Muitas dessas partículas não são emitidas diretamente para a atmosfera a partir da superfície terrestre ou oceânica, mas são formadas por reações de gases com oxidantes que estão em múltiplas fases na atmosfera, incluindo a fase gasosa, e na água que está na forma líquida em nuvens e outras partículas.

Gases orgânicos, como fenóis emitidos em incêndios florestais, também podem ser absorvidos por nuvens existentes e, então, podem reagir com água da nuvem na presença de luz solar para formar aerossóis orgânicos secundários (SOA). No entanto, uma compreensão quantitativa da química da formação de SOA em nuvens é limitada devido à complexidade de suas reações de fase líquida e desafios nas medições.

Uma equipe multi-institucional de pesquisadores desenvolveu um modelo de caixa independente para prever a química aquosa e de nuvem de fenóis de queima de biomassa com base em medições de laboratório. Eles descobriram que, em ambientes nublados, a química de nuvem de gases orgânicos solúveis e reativos como fenóis é provavelmente uma fonte dominante de SOA de queima de biomassa, que é negligenciada em modelos climáticos.

O estudo foi publicado em Ciência e Tecnologia Ambiental.

Usando mecanismos derivados de medições de laboratório, a equipe de pesquisadores simulou a química multifásica de gases orgânicos solúveis em água emitidos pela queima de biomassa, o que inclui sua dissolução em aerossol e água líquida em nuvem, seguida por suas reações em fase aquosa para formar SOA.

Dentro das camadas de nuvens, eles descobriram que fenóis multifuncionais altamente solúveis e reativos são quase totalmente dissolvidos e reagem na água da nuvem, causando a formação de SOA que excede em muito sua formação previamente conhecida devido à química da fase gasosa dentro dessas camadas. Mesmo perto da superfície na ausência de nuvens, esses fenóis altamente solúveis formam quantidades significativas de SOA em aerossóis aquosos porque podem ser facilmente dissolvidos em água líquida de aerossol e estão disponíveis para química de aerossol aquoso.

Espera-se que a pesquisa da equipe abra novas fronteiras na compreensão de como a química da nuvem aumenta as cargas de SOA na atmosfera e sua capacidade de semear nuvens e de dispersar e absorver a radiação solar. Além disso, este trabalho auxiliará no design de medições de câmara de nuvem baseadas em laboratório que visam entender como a química da nuvem SOA causa mudanças detectáveis ​​em resíduos de gotículas de nuvem e aerossóis que servem como núcleos de condensação de nuvem.