Materia particulada y clima

La materia particulada es una mezcla de partículas sólidas y gotas líquidas en el aire. Estas partículas afectan al clima ya que absorben radicación solar en diferente grado y pueden influir en la formación de nubes.

El carbono negro, como su nombre sugiere, es el componente que más luz absorbe en la materia particulada. Este un subproducto de la quema incompleta de combustibles fósiles. Comprender el papel del carbono negro en el cambio climático es uno de los mayores retos a los que se enfrenta la comunidad científica y, con el objetivo de intentar abordar este desafío, se inició el proyecto financiado por la Unión Europea «Chemical and optical properties of black carbon particles» (CHEMBC).

Para tal fin, los investigadores del proyecto CHEMBC están aprovechando herramientas y técnicas de análisis de datos de aerosoles de última generación. La espectrometría de masas de partícula única es uno de los pocos métodos disponibles para determinar las condiciones de mezcla del carbono negro en el medio ambiente. Los investigadores están examinando las diferentes fuentes de carbono negro y su procesamiento químico durante el transporte atmosférico, que modifica su capacidad para dispersar y absorber la radiación solar.

Los investigadores desarrollaron y aplicaron nuevas técnicas de exploración de datos para transformar, por primera vez, datos de espectroscopía de masas en datos cuantitativos sobre la composición de los aerosoles a nivel de partícula única. El método permitió prorratear las fuentes de carbono negro de París, Francia, en fuentes locales emitidas recientemente y en partículas de mayor antigüedad trasportadas hasta la ciudad desde fuera de esta. La aplicación por primera vez de medidas de la entropía y de la diversidad de la teoría de la información a la composición a nivel de partícula única permitió la evaluación cuantitativa de la mezcla a una escala de 0-100 %.

Se desarrolló un novedoso método para la exploración estadística de datos con el objetivo de evaluar la tendencia de las partículas ambientales de carbono negro para acumular agua atmosférica a partir de datos de espectroscopía de masas de partícula única. Habitualmente, el análisis se emplea para el conjunto de los aerosoles. Por primera vez, los investigadores del proyecto CHEMBC han evaluado la tendencia de cada partícula única para formar nubes nuevas.

El proyecto CHEMBC está realizando una importante contribución a la precisión de los modelos climáticos y a la capacidad de los responsables políticos para tomar decisiones fundamentadas. Gracias a los descubrimientos y a los resultados del proyecto se ha esclarecido el efecto del carbono negro en el clima y, además, se espera que los métodos y las técnicas desarrolladas proporcionen pistas sobre otros fenómenos relacionados con el clima. Se puede acceder a un vídeo del proyecto en esta página web.