Un clima caliginoso ma più chiaro

Immagini tipiche del primo mattino, quando gli strati atmosferici più bassi sono mediamente più stabili. Caligine, non propriamente foschia, piuttosto lontana dalla nebbia, piccolissime particelle solide in sospensione, nella fattispecie di origine organica e quindi naturale, che dal nostro punto di vista limitano la visibilità, ma più in generale abbassano la trasparenza dell’aria, riflettono una parte della radiazione solare e, in determinate condizioni, crescono fino ad assumere le condizioni necessarie per diventare nuclei di condensazione, cioè per consentire la formazione delle gocce e quindi delle nubi.

Di questo si è occupato uno studio appena pubblicato su Nature, lavoro in cui gli autori si sono prefissi l’obbiettivo di andare a colmare un vuoto nella conoscenza dei processi di formazione e crescita degli aerosol di origine organica e naturale, processo quanto mai importante nella dinamica delle nubi e della trasparenza dell’aria, quindi decisivo anche ai fini climatici.

A large source of low-volatility secondary organic aerosol

La chiave sarebbe nei processi di ossidazione dei composti organici volatili emessi dalle foreste, quindi relativi alle aree continentali della superficie terrestre, processi che porterebbero alla formazione di aerosol secondari, ossia di dimensioni minime intorno ai 100Nm, quelle necessarie perché il particolato possa svolgere la funzione di nucleo di condensazione. Dall’abstract:

Si trova un percorso diretto che porta da numerosi VOC biogenici (Composti Organici Volatili), come i monoterpeni, alla formazione di di grandi quantità di vapori con volatilità molto bassa. Questi vaporigiungono ad una massa significativa nella fase gassosa  e condensano irreversibilmente sulla superficie degli aerosol producendo aeroslo organici secondari, aiutando a spiegare le discrepanze tra il contributo atmosferico osservato degli aerosol secondari e quello riportato da molti studi modellistici. Si dimostra inoltre come questi vapori a bassa volatilità possano accentuare o anche dominare la formazione e crescita delle particelle di aerosol nelle regioni forestali, fornendo il collegamento mancante tra i VOC biogenici e la loro conversione in particolato. Questi risultati potrebbero aiutare a migliorare la comprensione dei meccanismi di feedback biosfera-aerosol-clima, di qualità dell’aria e degli effetti climatici delle emissioni biogeniche in generale.

Circa un anno fa, abbiamo commentato i progressi dell’esperimento CLOUD in corso al CERN di Ginevra, un esperimento per molti aspetti simile a quello condotto in questo studio che si è parimenti avvalso di una camera ad atmosfera controllata per cercare di riprodurre i processi chimici dell’atmosfera. Nell’ultimo paper pubblicato dal team di Jasper Kirby, leader del progetto CLOUD si ipotizzavano dei meccanismi di crescita degli aerosol di piccolissime dimensioni attivati dalla radiazione cosmica in assenza dei quali gli effetti dei raggi cosmici sull’atmosfera e sulle dinamiche del clima non sarebbero significativi. Può darsi che quanto rivelato dallo studio uscito su Nature possa costituire quell’anello mancante, anche se gli autori non fanno alcun riferimento specifico a questi aspetti.

Li fa però un ricercatore (tal Lance Wallace) su WUWT, fornendo anche una delle imamagini contenute nel paper di Nature (altrimenti consultabile a pagamento) da cui si evince che i composti organici a volatilità molto bassa (ELVOC), contribuiscono alla crescita del particolato fino alle dimensioni di aerosol secondari e adatti alla nucleazione praticamente per tutte le dimensioni di origine degli aerosol, sino da pochissimi Nm.