Kλίμα: Νέες ισχυρές οξειδωτικές ουσίες ανακαλύφθηκαν για πρώτη φορά στην ατμόσφαιρα

Mία νέα κατηγορία άκρως δραστικών ουσιών, των υδροτριοξειδίων, ανακάλυψαν για πρώτη φορά στην ατμόσφαιρα της Γης ευρωπαίοι και αμερικανοί επιστήμονες. Πρόκειται για οξειδωτικές χημικές ουσίες που πιθανώς επηρεάζουν τόσο την ανθρώπινη υγεία όσο και το παγκόσμιο κλίμα, γι’ αυτό πρέπει να ερευνηθούν περαιτέρω. Η συγκέντρωσή τους στην ατμόσφαιρα εκτιμάται σε περίπου 10 εκατομμύρια ανά κυβικό εκατοστό αέρα.

Τα τριοξείδια (ROOOH), που έχουν τρία άτομα οξυγόνου και ένα άτομο υδρογόνου, είναι πιο δραστικά από τα υπεροξείδια (ROOH) που έχουν δύο άτομα οξυγόνου και είχαν εδώ και χρόνια ανακαλυφθεί στην ατμόσφαιρα. Όταν οι χημικές ουσίες οξειδώνονται στην ατμόσφαιρα, συχνά αντιδρούν με ελεύθερες ρίζες υδροξυλίου (ΟΗ), σχηματίζοντας μία νέα ρίζα. Όταν αυτή η ρίζα αντιδρά με οξυγόνο, σχηματίζει μία τρίτη ρίζα που λέγεται υπεροξείδιο. Όταν το υπεροξείδιο αντιδρά με μία άλλη ρίζα υδροξυλίου, τότε παράγονται υδροτριοξείδια.

Απρόσμενα σταθερά

Τα υδροτριοξείδια είναι απρόσμενα σταθερά και σχηματίζονται στη διάρκεια της ατμοσφαιρικής αποσύνθεσης αρκετών άλλων γνωστών και ευρέως εκπεμπόμενων ουσιών, ιδίως υδρογονανθράκων όπως το ισοπρένιο. Εκτιμάται ότι περίπου το 1% όλων των εκπομπών του τελευταίου μετατρέπεται σε υδροτριοξείδια και κάθε χρόνο 10 εκατομμύρια μετρικοί τόνοι υδροτριοξειδίων σχηματίζονται στη γήινη ατμόσφαιρα μόνο από την οξείδωση του ισοπρενίου. Η διάρκεια ζωής των υδροτριοξειδίων κυμαίνεται από μερικά λεπτά έως μερικές ώρες, αρκετό χρονικό διάστημα για να αντιδράσουν με πολλές άλλες ουσίες της ατμόσφαιρας.

Οι ερευνητές του Τμήματος Χημείας του δανικού Πανεπιστημίου της Κοπεγχάγης, του γερμανικού Ινστιτούτου Λάιμπνιτς για την Τροποσφαιρική Έρευνα και του αμερικανικού Ινστιτούτου Τεχνολογίας (Caltech) στην Καλιφόρνια, με επικεφαλής τον Δανό καθηγητή Χέντρικ Γκρουμ Κιέργκααρντ, έκαναν τη σχετική δημοσίευση στο περιοδικό «Science». Όπως δήλωσε ο Κιέργκααρντ, «επειδή είναι άκρως οξειδωτικά, τα υδροτριοξείδια πιθανότατα έχουν μία σειρά από επιπτώσεις που ακόμη δεν έχουμε ανακαλύψει».

Διεισδύουν σε αερολύματα

Οι ερευνητές υποπτεύονται ότι τα τριοξείδια μπορούν να διεισδύσουν σε μικροσκοπικά αερομεταφερόμενα σωματίδια, γνωστά ως αερολύματα, και έτσι δυνητικά να εισπνευσθούν και να οδηγήσουν σε αναπνευστικές και καρδιαγγειακές παθήσεις, αν και θα χρειαστούν περαιτέρω έρευνες πάνω στις δυνητικές επιπτώσεις τους στην υγεία. Επίσης, με δεδομένο ότι η ηλιακή ακτινοβολία ανακλάται και απορροφάται από τα αερολύματα, υπάρχει μεγάλη πιθανότητα ότι τα υδροτριοξείδια παίζουν έμμεσα ρόλο στο πόσα αερολύματα και νέφη παράγονται, άρα έχουν επιπτώσεις και στο κλίμα του πλανήτη μας.

«Αυτές οι ουσίες πάντα υπήρχαν γύρω μας, απλώς δεν το ξέραμε. Μπορούμε έτσι να αντιδράσουμε, αν στην πορεία αποδειχτούν επικίνδυνες», ανέφερε ο Κιέργκααρντ. «Η ανακάλυψη δείχνει ότι υπάρχουν ακόμη πολλά πράγματα στον αέρα για τα οποία δεν γνωρίζουμε. Όντως ο αέρας που μας περιβάλλει είναι ένα τεράστιο συνονθύλευμα πολύπλοκων χημικών αντιδράσεων», σημείωσε ο ερευνητής Τζινγκ Τσεν.

Το κατώτερο στρώμα της ατμόσφαιρας αποτελεί έναν μεγάλο χημικό αντιδραστήρα όπου εκατοντάδες εκατομμύρια μετρικοί τόνοι υδρογονανθράκων μετατρέπονται κάθε χρόνο, οδηγώντας έτσι στη δημιουργία, μεταξύ άλλων, διοξειδίου του άνθρακα και νερού. Αυτοί οι υδρογονάνθρακες εκπέμπονται από ανθρωπογενείς πηγές ή δάση. Ενώ λαμβάνουν χώρα διάφορες διαδικασίες οξείδωσης στον αέρα, μόνο μερικές έχουν κατανοηθεί καλά, όπως δείχνει και η καθυστερημένη ανίχνευση των υδροτριοξειδίων.

Σύνδεσμος για την επιστημονική δημοσίευση:

https://www.science.org/doi/10.1126/science.abn6012