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Combinação de cheiro de pinho e ozônio como super fonte de emissões de partículas
Partículas de aerossol atmosférico afetam o clima da Terra formando nuvens, mas ao mesmo tempo poluem o ar, aumentando assim a mortalidade.
Por Universidade de Tampere - 11/02/2021


Domínio público

Os cientistas conseguiram descobrir por que as florestas de coníferas produzem tantas partículas finas na atmosfera. As partículas de aerossol são particularmente abundantes quando o α-pineno, a molécula responsável pelo padrão característico dos pinheiros, reage com o ozônio atmosférico.

Partículas de aerossol atmosférico afetam o clima da Terra formando nuvens, mas ao mesmo tempo poluem o ar, aumentando assim a mortalidade.

As partículas de aerossol na atmosfera têm suas origens em muitas fontes. A quantidade significativa de partículas de aerossol na atmosfera é causada pela oxidação de moléculas de hidrocarbonetos produzidas por árvores e outras plantas. Uma das partículas formadoras de hidrocarbonetos mais importantes é o α-pineno, ou seja, a molécula que provoca o cheiro característico dos pinheiros.

"Aerossóis especialmente eficientes são produzidos quando o α-pineno reage com o ozônio, que por sua vez tem cheiro de 'eletricidade'", explica Theo Kurtén, professor universitário do Departamento de Química da Universidade de Helsinque.

Os detalhes químicos dessa formação de partículas foram estudados por décadas, mas apenas recentemente grupos de pesquisa da Universidade de Tampere, da Universidade de Helsinque e da Universidade de Washington (em Seattle, EUA) estabeleceram os planos para a conversão de α-pineno em produtos que levam ao aerossol. Eles conseguiram resolver o problema usando uma combinação de modelagem baseada na mecânica quântica e experimentos espectrométricos de massa direcionados.

"A questão chave, não explicada em estudos anteriores, é o vasto excesso de energia liberado na reação inicial do ozônio com a molécula de α-pineno. Nossa pesquisa revela como essa energia pode quebrar certas ligações químicas dentro da molécula de α-pineno, o que poderia caso contrário, retarda a formação de produtos formadores de aerossol ao ponto de irrelevância. Em contraste, o mecanismo de reação descoberto por nós permite que esses produtos se formem em menos de um segundo ", disse Siddharth Iyer, pesquisador de pós-doutorado no Laboratório de Física de Aerossóis da Universidade de Tampere .

"Esta é uma descoberta extremamente importante para os cientistas de aerossóis, pois finalmente somos capazes de preencher a lacuna entre a teoria e a observação sobre a formação de aerossóis a partir de hidrocarbonetos emitidos por árvores", acrescenta Matti Rissanen, professor assistente de Ciência Experimental de Aerossóis na Universidade de Tampere.

O estudo ajuda a desmistificar parte da complexidade das reações atmosféricas no contexto dos aerossóis. Ele também fornece uma estrutura metodológica para estudar outras reações semelhantes, onde o excesso de energia pode levar a canais de reação até então inexplorados.

A pesquisa foi publicada na Nature Communications .

 

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