Ramas desnudas de árboles durante el solsticio de invierno, a 21 de diciembre de 2025, en la Sierra de Guadarrama, Madrid (España). El inicio del invierno en el hemisferio norte está definido por el instante en que la Tierra pasa por el punto de su órbita - Rafael Bastante - Europa Press
MADRID, 9 Ene. (EUROPA PRESS) -
Un equipo de investigación internacional en el que participa el Instituto Leibniz para la Investigación Troposférica (TROPOS) de Alemania informa sobre una nueva vía de reacción con implicaciones para la calidad del aire y el clima en 'Science Advances'.
Los hidroperóxidos son oxidantes fuertes que tienen una influencia significativa en los procesos químicos de la atmósfera. Esta nueva investigación demuestra que estas sustancias también se forman a partir de a-cetoácidos como el ácido pirúvico en las nubes, la lluvia y el agua en aerosol cuando se exponen a la luz solar.
Estas reacciones podrían ser responsables del 5 al 15 por ciento del peróxido de hidrógeno atmosférico (H2O2) observado en la fase acuosa. Esto significa que la fotólisis de los a-cetoácidos ahora se ha identificado como otra fuente importante de oxidantes atmosféricos. Dado que estos procesos de oxidación influyen tanto en la formación como en la degradación de partículas y contaminantes del aire, la vía de reacción recién descubierta es de gran importancia para la calidad del aire y los pronósticos climáticos.
La clave de este descubrimiento son los a-cetoácidos. Estos ácidos carboxílicos contienen un grupo ceto adicional con un átomo de carbono y un átomo de oxígeno con doble enlace. Los a-cetoácidos llegan a la atmósfera mediante diferentes reacciones a partir de diversos gases precursores, como el isopreno, los aromáticos o el acetileno, que pueden ser biogénicos o antropogénicos, tanto de origen vegetal como industrial. Están ampliamente distribuidos y desempeñan un papel fundamental en la vida en la Tierra, por ejemplo, en la bioquímica, en el metabolismo de los aminoácidos en las células.
Sin embargo, su importancia para la atmósfera y el clima global se ha subestimado hasta ahora. Utilizando tres a- cetoácidos (ácido glioxílico, ácido pirúvico y ácido 2-cetobutírico), los investigadores pudieron demostrar en experimentos de laboratorio y cálculos con modelos que estas sustancias, junto con la luz, participan en la formación de hidroperóxidos, que a su vez producen peróxido de hidrógeno. Estos procesos tienen lugar en la fase líquida atmosférica, es decir, en partículas que contienen agua.
El departamento de química atmosférica de TROPOS en Leipzig utilizó los datos de laboratorio de Shanghái (China) y Turín (Italia) en su modelo de fase líquida CAPRAM (Mecanismo Radical Químico en Fase Acuosa) para evaluar los efectos atmosféricos de los resultados de laboratorio y realizar proyecciones. El modelo CAPRAM se ha perfeccionado a lo largo de muchos años de trabajo hasta el punto de poder representar cadenas de reacciones altamente complejas, y estos nuevos hallazgos se han incorporado ahora como nuevos canales de retroalimentación.
El estudio publicado proporciona enfoques iniciales, pero también destaca lagunas en el conocimiento: por ejemplo, faltan mediciones sistemáticas de campo de las concentraciones de a-cetoácidos en aerosoles y agua de nubes en diferentes entornos, necesarias para incorporar estos mecanismos en los modelos climáticos. Dichos estudios ayudarían a estimar mejor el balance global de hidroperóxidos en la atmósfera y su papel en la formación de partículas en la fase acuosa y la producción de sulfatos.