La superficie de los océanos actúa como sumidero global y fuente de gases traza y partículas de aerosoles. Estudios recientes sugieren que las reacciones fotoquímicas en esta interfaz aire, agua producen vapores orgánicos, mejorando la formación de partículas en la atmósfera. Sin embargo, los cálculos actuales del modelo descuidan esta fuente abiótica de compuestos reactivos y solo tienen en cuenta las emisiones biológicas.

¿Para que sirve la fotoquímica interfacial?

La fotoquímica interfacial sirve como una importante fuente abiótica de compuestos orgánicos volátiles (VOC) a escala global, capaz de competir con las emisiones de la biología marina.

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Los resultados indican emisiones globales de 46.4-184 Tg C año-1 de vapores orgánicos de los océanos a la atmósfera marina y una contribución potencial a la masa de aerosoles orgánicos de más del 60% en el océano remoto.

Además, proporcionaron distribuciones globales de potenciales de formación de VOC, que se pueden utilizar como herramientas simples para estudios de campo para estimar las emisiones fotoquímicas de COV en función de la ubicación y la temporada.

Los surfactantes biogénicos son, omnipresentes en superficies expuestas a la atmósfera abierta, que van desde lagos y ríos hasta gotas de nubes y partículas de aerosoles.

No obstante, el ejemplo más destacado de una superficie enriquecida con surfactante es probablemente el océano, que cubre más del 70% de la Tierra. Los estudios han demostrado que esta interfase aire / agua está casi omnipresente cubierta por una delgada capa de compuestos anfifílicos, que se enriquecen allí con respecto al agua a granel.

El descubrimiento del efecto de las microcapas en la superficie marina

Se descubrió que estas microcapas de superficie marina (SML) tienen efectos significativos sobre los mecanismos biogeoquímicos marinos y relacionados con el clima al afectar directamente procesos tales como el intercambio de gases traza (por ejemplo, CO2), calor y partículas de aerosoles.

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Además, recientes estudios de campo confirmaron por primera vez observaciones previas de laboratorio sugiriendo que la irradiación de esta interfaz aire / agua por la luz solar produce vapores orgánicos, conocidos por mejorar la formación de partículas en la atmósfera. Estas emisiones se atribuyeron a reacciones puramente fotoquímicas que se producen en el SML. Sin embargo, los cálculos actuales del modelo descuidan esta fuente abiótica de compuestos reactivos y solo tienen en cuenta los vapores orgánicos que se producen directamente por procesos biológicos.

Dado que la formación de VOC a partir de la fotoquímica interfacial solo ocurrirá en presencia de surfactantes, nuestro punto de partida es la cobertura global de SML de los océanos.

Las dinámicas espaciales y temporales exactas de estas películas de superficie dependen en gran medida de las condiciones biológicas y meteorológicas locales. En particular, se ha demostrado que las altas velocidades del viento en la superficie del océano alteran la formación de tales SML al romper las olas. El límite superior para la formación de SML era previamente estimado a velocidades de viento de 8-10 m s-1, sin embargo, observaciones de campo recientes sugieren una cobertura de SML incluso hasta velocidades del viento de 13 m s-1.

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