اكتشاف علمي جديد.. الغلاف الجوي للأرض قادر على تنظيف نفسه
سارة.ب-وكالات
اكتشف فريق بحث أمريكي أن الغلاف الجوي للأرض أكثر كفاءة في التخلص من الملوثات باستخدام جزيئات من الهيدروجين والأكسجين.
وتشير دراسة حديثة، نُشرت في مجلة Proceedings of the National Academy of Sciences، إلى أن مجموعة فريدة من الظروف الجوية يمكن أن تولد جزيئات الهيدروكسيد (OH) التي تسهل عملية التنقية الذاتية للغلاف الجوي عن طريق تحييد الملوثات، حتى في حالة عدم وجود ضوء الشمس.
وأفاد موقع "phys.org" نقلا عن فريق علمي، يضم سيرغي نيزكورودوف أستاذ الكيمياء في جامعة كاليفورنيا بإيرفين (UCI)، أن مجالا كهربائيا قويا موجودا على الحدود بين قطرات الماء المحمولة جوا والهواء المحيط يمكن أن ينتج الهيدروكسيد من خلال آلية غير مكتشفة سابقا.
وهذا اكتشاف يعيد تشكيل كيفية فهم العلماء لكيفية تنقية الهواء من أشياء مثل الملوثات التي تنبعث من البشر وغازات الاحتباس الحراري، والتي يمكن أن يتفاعل معها الهيدروكسيد (OH) ويقضي عليها.
وأوضح كريستيان جورج، عالم كيمياء الغلاف الجوي في جامعة ليون في فرنسا والمؤلف الرئيسي للدراسة الجديدة: "الهيدروكسيد هو لاعب رئيسي في قصة كيمياء الغلاف الجوي، فهو يطلق تفاعلات تتسبب في تحلل الملوثات المحمولة جوا وتساعد على إزالة المواد الكيميائية الضارة مثل ثاني أكسيد الكبريت وأكسيد النيتريك، وهي غازات سامة من الغلاف الجوي. وبصفته مشاركا مهما في كيمياء الغلاف الجوي، فإن الحصول على فهم كامل لمصادر ومصارف الهيدروكسيد (OH) هو المفتاح لفهم تلوث الهواء والتخفيف من حدته".
وقام الفريق بقياس تركيزات الهيدروكسيد في قوارير مختلفة، بعضها يحتوي على سطح الماء والهواء والبعض الآخر يحتوي على الماء فقط من دون أي هواء، وتتبع إنتاج الهيدروكسيد في الظلام عن طريق تضمين جزيء "المسبار" في القوارير التي تتألق عندما تتفاعل مع الهيدروكسيد.
وما رأوه هو أن معدلات إنتاج الهيدروكسيد في الظلام تعكس تلك، بل وتتجاوز، معدلات المحفزات مثل التعرض لأشعة الشمس.
وقال نيزكورودوف: "سيتم إنشاء ما يكفي من الهيدروكسيد للتنافس مع مصادر الهيدروكسيد المعروفة الأخرى. في الليل، عندما لا توجد كيمياء ضوئية، لا يزال الهيدروجين ينتج بمعدل أعلى مما يمكن أن يحدث لولا ذلك".
وذكر نيزكورودوف أن النتائج تغير فهم مصادر الهيدروكسيد، وهو أمر سيغير كيفية قيام العلماء الآخرين ببناء نماذج حاسوبية تحاول التنبؤ بكيفية حدوث تلوث الهواء.
وأوضح نيزكورودوف: "يمكن أن يغير نماذج تلوث الهواء بشكل كبير. فالهيدروكسيد هو عامل مؤكسد مهم داخل قطرات الماء والافتراض الرئيسي في النماذج هو أن الهيدروكسيد يأتي من الهواء، ولا يتم إنتاجه في القطرة مباشرة".
ولتحديد ما إذا كانت آلية إنتاج الهيدروكسيد الجديدة تلعب دورا أم لا، يعتقد نيزكورودوف أن الخطوة التالية هي إجراء تجارب مصممة بعناية في الغلاف الجوي الحقيقي في أجزاء مختلفة من العالم.
وحذرت الدراسة في النهاية من أنه لا ينبغي بأي حال تجاهل المصادر الأخرى التي تبث الملوثات في الغلاف الجوي باستمرار، رغم كفاءة الغلاف الجوي في التخلص من الملوثات، داعية إلى تصميم نماذج مناخية أكثر دقة تأخذ في الاعتبار النتائج الجديدة لدور جزيئات OH الحرة في تخليص الجو من الملوثات.
