A fin de ampliar el conocimiento de cómo se limpia la atmósfera, un equipo de investigadores ha emprendido una desafiante expedición a la Antártida para hacer un seguimiento del principal purificador de nuestro cielo.

Al ahondar en el hielo polar, los científicos esperan determinar cómo ha cambiado la capacidad del cielo para eliminar algunos productos químicos que agotan el ozono y los gases de efecto invernadero desde los tiempos de la revolución industrial, información que podría ayudar a mejorar las proyecciones del calentamiento global.

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Aire antiguo

Cuando cae la nieve, atrapa moléculas de aire con ella. Capa por capa, estos paquetes de nieve aún retienen pequeñas burbujas de aire histórico atrapado en su interior, y son esas ínfimas muestras de aire el objetivo de los investigadores.

Al estudiar hielo antiguo los científicos pueden averiguar cómo era la composición de la atmósfera hace años, o incluso siglos. Cuanto más profundo en el hielo se tome la muestra, más antigua será la cantidad de aire atrapado en su interior.

Las muestras de hielo antiguo se tomarán en un territorio remoto al este de la Antártida llamado Law Dome.

Durante dos meses y medio, el equipo perforará al menos dos núcleos de hielo, tres si el tiempo lo permite, hasta profundidades de unos 230 metros.

Si bien la mayor parte de la Antártida es un desierto polar, lo que implica que el hielo es el elemento predominante, la nieve no es tan común. Por eso, este nuevo campo de investigación tiene que dirigirse a un territorio remoto al este de la Antártida llamado Law Dome, uno de los escasos lugares del mundo donde se ha acumulado suficiente nieve para atrapar el aire de más de un siglo.

Allí, esperan capturar los primeros datos históricos sobre las concentraciones del detergente atmosférico dominante: el hidroxilo (OH).

Esta molécula altamente reactiva, compuesta de un átomo de oxígeno y un átomo de hidrógeno, descompone unos 40 gases en el aire, incluyendo metano e hidrofluorocarbonos, aunque no tiene el mismo efecto en el dióxido de carbono, el gas de efecto invernadero más prevalente en la atmósfera.

Misión desafiante

Pero para avanzar en esta misión hay algunos desafíos que superar. Las moléculas de OH del pasado han desaparecido, por lo que los investigadores tienen que medir en su lugar, subproductos reveladores de las reacciones que causaron: moléculas de monóxido de carbono que están compuestas por isótopos de carbono-14.

El equipo perforará núcleos de hielo de hasta 230 metros de profundidad.

Para mayor complejidad, cuando una muestra de núcleo de hielo sale a la superficie, la radiación cósmica natural reacciona con el hielo para crear más carbono-14. Así que para preservar la atmósfera histórica, los investigadores tienen que trabajar ultra rápido para extraer las muestras de aire del hielo antiguo y preservarlas impolutas.

Para evitar el riesgo de contaminación, los científicos derretirán el hielo y extraerán el aire contenido en él, valiéndose de un complejo equipo especialmente diseñado para ese propósito.

Las muestras recolectadas serán trasladadas a laboratorios para evaluar los niveles de carbono-14 en el monóxido de carbono. Allí, el equipo deberá convertir el gas en dióxido de carbono y luego en grafito, desde el cual se puede medir el isótopo.

Una imagen precisa

Esta información podrá ser utilizada para inferir cómo los niveles de hidroxilo en el hemisferio sur han cambiado con el tiempo. Al final, el equipo terminará con estimaciones de las concentraciones de hidroxilo en la atmósfera que se remontan a aproximadamente al año 1880.

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Los investigadores explican que contar con una imagen precisa de las concentraciones atmosféricas actuales e históricas del hidroxilo, resulta esencial para desarrollar mejores proyecciones.

Esto permitirá elaborar esquemas más exactos sobre la futura abundancia de gases que afectan el clima, lo que facilitaría determinar con precisión la contribución potencial de los gases al calentamiento global.

Referencias:

Global OH trend inferred from methylchloroform measurements. Atmospheric Chemistry, 1998. https://doi.org/10.1029/98JD00459

Analysis of present day and future OH and methane lifetime in the ACCMIP simulations. Atmospheric Chemistry Phys, 2013. https://www.atmos-chem-phys.net/13/2563/2013/

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