¿Qué relación tienen los minerales del suelo con los procesos atmosféricos?

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Una investigación realizada por científicos de la Universidad de Indiana, en Estados Unidos, ha detectado que el suelo puede ser una fuente significativa y poco apreciada de ácido nitroso, una sustancia química que juega un papel fundamental en procesos atmosféricos tales como la formación de esmog y la determinación de la vida útil de los gases de efecto invernadero.

El estudio, que se publica en 'Proceedings of the National Academy of Sciences', demuestra por primera vez que la acidez de la superficie de los minerales comunes que se encuentran en el suelo determina si el gas ácido nitroso se libera a la atmósfera. El hallazgo podría contribuir a mejorar los modelos de comprensión y control de la contaminación del aire, un importante problema de salud pública.

"Encontramos que las superficies de los minerales en el suelo pueden ser mucho más ácidas que lo que sugiere el pH general del suelo", afirma Jonathan Raff, profesor asistente en la Escuela de Asuntos Públicos y Ambientales y el Departamento de Química de Indiana. "Es la acidez de los minerales del suelo la que actúa como un mando o una palanca de control y que determina si el ácido nitroso se desgasifica del suelo o permanece como nitrito", detalla.

El ácido nitroso (HONO) juega un papel clave en la regulación de los procesos atmosféricos. La luz del sol hace que se descomponga en óxido nítrico y el radical hidroxilo (OH). Este último controla la vida atmosférica de los gases importantes para la calidad del aire y el cambio climático e inicia el proceso químico que conduce a la formación de ozono a nivel del suelo, un componente principal del esmog.

Los científicos saben del papel del ácido nitroso en la contaminación del aire desde hace 40 años, pero no han comprendido completamente la forma en que se produce y se destruye o cómo interactúa con otras sustancias porque HONO es inestable y difícil de medir. "Sólo durante los últimos diez años hemos contado con la tecnología para estudiar el ácido nitroso en condiciones ambientalmente relevantes", dice Raff.

Estudios recientes han mostrado que el ácido nitroso se emite desde el suelo en muchos lugares, pero ha sido algo inesperado, ya que, según a la química básica, las reacciones que liberan ácido nitroso deben tener lugar sólo en suelos muy ácidos, que generalmente se encuentran en los bosques de lluvia o taiga de América del Norte y Eurasia.

El método estándar para determinar la acidez del suelo es mezclar el suelo a granel con el agua y medir el pH en general, pero los investigadores de la Universidad de Indiana muestran que el factor crucial no es pH en general sino la acidez en la superficie de los minerales del suelo, especialmente los óxidos de hierro y óxidos de aluminio. A nivel molecular, el agua absorbida directamente a estos minerales es inusualmente ácida y facilita la conversión de nitrito en el suelo a ácido nitroso, que luego se volatiliza.

"Con el enfoque tradicional de calcular el pH del suelo, estábamos subestimando severamente las emisiones de ácido nitroso del suelo -plantea Raff-. Creo que la fuente llegará a ser más importante que lo que hemos imaginado previamente".

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