Alti livelli di cloro molecolare nell’atmosfera dell’Artico

Gli scienziati che studiano l’atmosfera sopra Barrow, in Alaska, hanno scoperto livelli di cloro molecolare senza precedenti nell’atmosfera.

Il cloro allo stato molecolare, rilasciato dalla fusione del ghiaccio marino, reagisce con la luce solare per produrre cloro allo stato atomico.

Gli atomi di cloro sono altamente reattivi e possono ossidare molti componenti dell’atmosfera, inclusi metano e mercurio elementare. Quest’ultimo è il componente più reattivo e il più pericoloso per l’ecosistema artico.

E’ la prima volta che viene preso in considerazione il cloro molecolare e i suoi possibili effetti nell’Artico ed è anche la prima volta che gli scienziati ne rilevano i livelli atmosferici.

“Nessuno si aspettava che questi livelli avessero raggiunto valori tanto elevati su Barrow e nelle regioni polari”, afferma Greg Huey, docente presso la Scuola di Scienze della Terra e dell’Atmosfera del Georgia Institute of Technology di Atlanta.

I risultati dello studio sono stati pubblicati sulla rivista scientifica Nature Geosciences  due giorni fa. Lo studio, tuttavia, era partito da qualche anno.

Per sei settimane consecutive, nella primavera del 2009, i ricercatori avevano misurato i livelli di cloro molecolare direttamente sulla regione artica mediante il metodo della spettrometria di massa a ionizzazione chimica.

In un primo tempo, gli studiosi erano scettici sui dati di cui erano venuti in possesso, e così hanno trascorso quattro anni per verificarne l’attendibilità con altri esperimenti e poter garantire l’accuratezza delle misurazioni.

I livelli di cloro molecolare nell’atmosfera sopra Barrow furono trovati in una percentuale di 400 parti per trilione, che corrisponde ad una elevata concentrazione, considerando che gli atomi di cloro hanno breve durata in atmosfera, perché fortemente ossidanti e altamente reattivi con gli altri componenti chimici atmosferici.

E’ stato osservato che queste concentrazioni di cloro molecolare raggiungevano dei picchi più alti al mattino e nel tardo pomeriggio, mentre scendevano quasi a zero durante la notte.

I livelli medi diurni venivano quindi correlati con la concentrazione dell’ozono, ipotizzando che la luce solare e l’ozono potessero essere necessari per la sua formazione.

Studi precedenti avevano documentato alti livelli di mercurio ossidato su Barrow e nelle regioni polari in genere e la fonte principale di questo mercurio era stata individuata nelle centrali a carbone di tutto il mondo.

Tuttavia, in primavera, a Barrow, ozono e mercurio praticamente scompaiono dall’atmosfera, allorché alogeni come il cloro e il bromo vengono rilasciati nell’atmosfera dalla fusione del ghiaccio marino.

“Il cloro allo stato molecolare è così reattivo che è considerato avere una forte influenza sulla chimica atmosferica”, sostiene Huey. Ed il cloro è il maggior elemento ossidante presente nell’atmosfera al di sopra di Barrow, dal momento che altri ossidanti, come vapore acqueo e ozono, sono praticamente assenti e maggiormente concentrati sulle aree urbanizzate.

“La banchisa interessa l’intera area attorno a Barrow, ad esclusione dell’entroterra, però!”, afferma Huey. “Ed è dalla banchisa e dal cloruro di sodio del sale marino che deriva direttamente il cloro molecolare, con un processo ancora sconosciuto”.

“Non conosciamo il meccanismo, che per ora rimane un mistero”, dice Huey, “Il ghiaccio marino sta cambiando radicalmente e noi non conosciamo la chimica di questo ghiaccio. La sua durata, da un inverno all’altro, è in netto calo e noi osserviamo che se ne scioglie sempre di più. Il cambiamento climatico dell’Artico sta cambiando la natura del ghiaccio stesso, il suo volume, la sua superficie e la sua chimica”.