Create per modulare: I ricercatori rivelano le origini delle particelle che controllano il clima
Sintesi: Le particelle di #aerosol contaminano i #modelli #climatici con l’incertezza. Un nuovo lavoro rivela in quale parte del mondo e in quali condizioni nascono le nuove particelle.

Le #particelle di aerosol sono minuscole. Vorticando sospese nell’aria che ci circonda, la maggior parte di esse sono più piccole del più piccolo insetto, più sottili del più sottile capello della vostra testa, granelli di luce praticamente invisibili a occhio nudo. Quelli di nuova formazione sono di dimensioni #nanometriche. Eppure la loro influenza è gigantesca.

Determinano il colore dei tramonti. Infliggono oltre tre milioni di morti premature ogni anno. E il potere che hanno sul nostro clima è enorme.

Nonostante il loro effetto smisurato, gli aerosol sono avvolti nel mistero. Come nascono le nuove particelle di aerosol? Dove nascono e in quali condizioni? Questi interrogativi hanno tormentato gli #scienziati del #clima per decenni e hanno impregnato i modelli climatici di una persistente incertezza.

In un nuovo lavoro, un team guidato da scienziati del Pacific Northwest National Laboratory del Dipartimento dell’Energia ha finalmente risposto ad alcune (ndr sottolineo ALCUNE) delle domande fondamentali su come nascono le nuove particelle di aerosol. Tenendo conto delle interazioni a livello molecolare tra le sostanze che compongono queste minuscole particelle in un modello del sistema terrestre, il team, il cui lavoro è svolto nell’ambito del #progetto denominato #eagles (Enabling Aerosol-cloud interactions at GLobal convection-permitting scalES), ha raggiunto tre importanti traguardi.

https://www.sciencedaily.com/r....eleases/2024/08/2408

Ha integrato 11 nuovi percorsi di formazione di nuove particelle di aerosol in un modello climatico globale, ha identificato le zone del mondo in cui tali percorsi si stanno sviluppando e ha valutato il loro potenziale #impatto sul clima della Terra.

“Rappresentare correttamente la formazione di nuove particelle è stata una spina nel fianco per molto tempo”, ha dichiarato Po-Lun Ma, scienziato della Terra e ricercatore principale di EAGLES. “Ora che abbiamo identificato questi nuovi meccanismi, i nostri risultati sono in grado di fare due cose importanti: ridurre in modo sostanziale quella che finora è stata la più grande fonte di incertezza nella scienza dell’aerosol e del clima e migliorare la nostra capacità di prevedere come potrebbe cambiare il sistema Terra”. (ndr ridurre incertezze, suona “molto scientifico”).

I risultati sono stati recentemente pubblicati su Nature. Il lavoro rappresenta uno sforzo di collaborazione tra molte istituzioni (ndr e sanza dubbio mancano altre).

Punti caldi di particelle:
Le particelle di aerosol si formano in modi diversi. Alcune, note come aerosol primari, vengono espulse direttamente nell’atmosfera, come la polvere di un deserto o la cenere di un vulcano. Altre nascono nel cielo, come prodotti di gas che si mescolano nell’ #ambiente #atmosferico: sono queste le particelle su cui si concentra l’attenzione del team EAGLES. (ndr come si vede in seguito, i rilasci in quota dal movimento di velivoli sono ignorati)

Le nuove particelle non nascono ovunque: ci sono punti caldi. Gran parte dell’azione avviene sopra le foreste, come quelle pluviali dell’Amazzonia centrale e del Sud-Est asiatico.

Lì, l’aria “pulita” priva di aerosol primari permette il giusto tipo di mescolanza #chimica che dà origine a nuove particelle. Gli scienziati hanno rilevato enormi concentrazioni di nuove particelle sopra queste foreste.
Ma i modelli climatici oggi sono in parte ciechi di fronte a questi grandi picchi di particelle. (ndr confermo, cecità impressionate). Quando si tratta di stimare quante particelle sono presenti o in quale punto dell’atmosfera si manifestano, anche i modelli migliori sottovalutano notevolmente la loro abbondanza o sbagliano l’identificazione delle altitudini a cui compaiono.

Grazie ai nuovi percorsi messi a punto dal team EAGLES, tuttavia, questo punto cieco è stato chiarito (ndr mi permetto di dubitare). Quando il team ha inserito i percorsi nel modello del sistema terrestre del DOE, E3SM, i picchi di particelle corrispondevano a quanto osservato nel mondo reale (ndr Il bello dei modelli è che si trova ciò che si vuole trovare).

Non solo il modello rivisto ha simulato correttamente la quantità di queste particelle, ma ha anche trovato una corrispondenza con i luoghi in cui i ricercatori le hanno trovate durante le campagne sul campo, identificando correttamente che molte delle nuove particelle compaiono nella troposfera superiore. Il team ha riscontrato un successo simile nel far corrispondere le previsioni del modello alle misurazioni del mondo reale in altri punti caldi, come sopra gli oceani e le città. Considerando il mondo intero, il team ha scoperto che la concentrazione media globale di queste particelle era quasi tripla rispetto a quella stimata con i metodi tradizionali.

Nuvole che controllano il clima:
Gli aerosol e le nuvole hanno un rapporto molto stretto. Le particelle di aerosol sono i semi delle nuvole. L’umidità atmosferica si condensa sulle superfici delle particelle di aerosol, una molecola d’acqua dopo l’altra, come fili di zucchero filato che si stratificano su un cono.

Le proprietà di una particella – la sua composizione chimica, le sue dimensioni e la sua struttura – modellano le caratteristiche della nube che si forma intorno ad essa. Un tipo di particella può rendere più o meno probabile la pioggia nella nube corrispondente. Un altro potrebbe determinare se una nuvola riflette più o meno la luce solare, determinando a sua volta un maggiore o minore riscaldamento dell’atmosfera terrestre.
In questo modo, le nuvole e le particelle di aerosol controllano gran parte del nostro tempo e del clima (ndr e la CO2 dov’è rimasta?). Possono riscaldare, raffreddare o addirittura alterare la struttura e il flusso dell’atmosfera terrestre.

Molti scienziati ritengono che le nuove particelle – quelle che il team EAGLES sta cercando di capire – costituiscano circa la metà dei semi del mondo che poi si trasformano in nuvole. Nel nuovo lavoro, tuttavia, il team dimostra che queste particelle potrebbero, in alcune regioni, essere responsabili di una quantità ancora maggiore. Negli oceani tropicali e delle medie latitudini, le nuove particelle generate localmente potrebbero rappresentare fino all’80% del materiale su cui si condensano le nuvole. In Europa e negli Stati Uniti orientali, potrebbero rappresentare il 65% del materiale di partenza delle nuvole.

Il ruolo delle particelle nella risposta climatica:
Capire come gli aerosol influenzano il clima della Terra è una parte fondamentale per prevedere come cambierà il nostro mondo. Mentre le nazioni cercano di contenere il riscaldamento globale riducendo le emissioni, il clima risponderà a sua volta. Migliorare i modelli climatici in modo che rispecchino fedelmente la complessità del sistema Terra, ha detto Ma, è fondamentale per prevedere la risposta del clima.

“Il nostro obiettivo generale è creare rappresentazioni sempre più realistiche del sistema climatico”, ha detto Ma. “E gli aerosol sono stati un ostacolo importante nel nostro cammino verso questo obiettivo. Ci affidiamo molto ai modelli del sistema terrestre per verificare gli scenari delle emissioni e prevedere le risposte del clima. Quanto più rispecchiano la realtà, tanto più possiamo essere fiduciosi nelle nostre previsioni”.

Sebbene le particelle di aerosol siano ancora molto misteriose, ha dichiarato lo scienziato terrestre Hailong Wang, coautore del nuovo lavoro, i ricercatori stanno continuamente riducendo l’incertezza.

“Non possiamo dire con certezza quale sarà il pieno impatto della loro presenza o assenza finché non avremo una solida comprensione meccanicistica delle particelle di aerosol”, ha detto Wang. “Questa ricerca segna un passo significativo verso questa comprensione”.
https://www.nogeoingegneria.co....m/tecnologie/areosol