Aerosol Bilmecesi: Yeni Bulgular Hava Kalitesini Sonsuza Kadar Değiştirebilir...

Uluslararası bir ekip tarafından yapılan son çığır açıcı araştırma, Criegee ara maddelerinin troposferde ikincil organik aerosollerin oluşumunda önemli bir rol oynadığını ortaya çıkardı; bu süreçlerin önceden düşünülenden daha etkili olduğunu öne sürüyor ve daha fazla çalışmaya ihtiyaç duyan alanları vurguluyor. Uluslararası bir araştırmacı grubu, aerosol oluşumunda rol oynayan uzun süredir varsayılan katalizörlerin ilk açık kanıtını başarıyla belgeledi. Dünya atmosferinin yüzde seksen beşi, atmosferin en alt katmanı olan troposferde bulunur. Buna rağmen troposferin bileşimini değiştiren kimyasal süreçlere ilişkin bilgimizde önemli boşluklar devam ediyor. Bilgideki özellikle önemli bir boşluk, gezegenin radyasyon dengesini, hava kalitesini ve insan sağlığını etkileyen ikincil organik aerosollerin (SOA'lar) oluşumu ve yaygınlığıdır. Ancak bu boşluk, ABD Enerji Bakanlığı'nın (DOE) Argonne Ulusal Laboratuvarı , Sandia Ulusal Laboratuvarları ve NASA'nın Jet Propulsion Laboratuvarı (JPL) liderliğindeki uluslararası bir araştırmacı ekibinin çığır açan keşifleri sayesinde kapanıyor . Bilim insanları bulgularını Nature Geosciences dergisinde yayınlanan yeni bir makalede detaylandırıyor .

Criegee Ara Maddeleri Üzerine Yeni Araştırma 

Ekip, Criegee ara maddeleri (CI'ler) olarak bilinen bir bileşik sınıfına odaklandı. Araştırmacılar, CI'lerin oligomerizasyon adı verilen bir süreç aracılığıyla birleştiklerinde SOA'ların oluşumunda kritik bir rol oynadığından şüpheleniyorlar. Ancak şimdiye kadar hiç kimse bu sürecin kimyasal izlerini sahada doğrudan tanımlamamıştı. Atmosferdeki gaz fazındaki molekülleri ve aerosolleri tespit etmek için mevcut en gelişmiş yöntemleri kullanan ekip, Dünya üzerindeki en önemli SOA alanlarından biri olan Amazon yağmur ormanlarında saha ölçümleri yaptı. Orada, karbon, hidrojen ve oksijen içeren bir Criegee ara bileşiğinin ( CH200 ) reaksiyonlarıyla tutarlı açık kanıtlar buldular . Rebecca, "Bu keşif son derece önemli çünkü sahada gerçekte gördüklerimiz, CI'lerin oligomerizasyonunda gerçekleşmesini öngördüklerimiz ve laboratuvarda karakterize edip teorik olarak belirleyebildiklerimiz arasında doğrudan bağlantılar kurabildik" diye açıkladı. L. Caravan, Argonne'da kimyager yardımcısı ve makalenin ilk yazarı. Bu saha gözlemleri, laboratuvarlar arasındaki işbirliğinin mümkün kıldığı yenilikçi bilimin yalnızca bir bileşenini oluşturur.

Gelişmiş Yöntemler ve Önemli Bulgular 

"Saha ölçümlerine ek olarak, Criegee ara reaksiyonlarını doğrudan karakterize etmek için dünyanın en gelişmiş deneysel yöntemlerini kullanabildik. Doğrudan ölçemediğimiz reaksiyonları tahmin etmek için en gelişmiş teorik kinetiği kullandık. Sandia'da yanma kimyacısı olan Craig A. Taatjes, "Bu kinetiğe dayanarak oligomerizasyonun troposferde sahip olmasını beklediğimiz etkileri değerlendirmek için en gelişmiş küresel kimya modellemesinden yararlandık" dedi. Bileşenlerin bu kombinasyonu bazı kritik öneme sahip bulgular üretti. NASA'nın Jet Propulsion Laboratuvarı'ndan araştırmacı Carl Percival, "İlk olarak, CI kimyasının, troposferin bileşimini değiştirmede mevcut atmosferik modellerin hesaba kattığından - muhtemelen büyüklük sırasına göre - daha büyük bir rol oynayabileceğini keşfettik" dedi. "İkincisi, çalışmalarımıza dayanarak gerçekleştirdiğimiz güncellenmiş modelleme, sahada gözlemlediğimiz oligomerizasyon imzalarının yalnızca bir kısmını üretti." Bu, CI kimyasının troposferde daha da fazla dönüşüme yol açabileceği veya henüz tanımlanamayan diğer kimyasal mekanizmaların iş başında olduğu anlamına gelebilir. Caravan, "CI reaksiyonlarının troposferdeki rolünü tam olarak tanımlamak için hala yapacak çok işimiz var" dedi. "Ancak bu bulgular, dünya atmosferinin en önemli katmanında SOA oluşumu için potansiyel olarak önemli bir yol hakkındaki anlayışımızı önemli ölçüde genişletiyor."