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Lo studio rileva che le microplastiche che si accumulano nell’atmosfera potrebbero avere un impatto sui modelli di precipitazioni e sul clima. Queste particelle favorirebbero la formazione di cristalli di ghiaccio attorno ai quali si accumulano le goccioline di pioggia. Ciò suggerisce che potrebbero indurre la formazione di nuvole in condizioni in cui normalmente non si formerebbero e influenzare la loro capacità di produrre pioggia e riflettere la luce solare.
Le microplastiche sono ormai onnipresenti nel nostro ambiente, compresi i luoghi considerati i più puri e inaccessibili del pianeta, come la vetta dell’Everest, i mari profondi dell’Antartide e la Fossa delle Marianne. Sono stati rilevati anche nel nostro corpo con concentrazioni preoccupanti nel cervello e persino nella placenta, così come nella maggior parte degli organismi viventi.
Un sottoinsieme di microplastiche con diametro inferiore a 100 micrometri può essere trasportato in alto nell’atmosfera. Questi ultimi sono stati rilevati, ad esempio, nelle nuvole sulle cime delle montagne in Cina e Giappone. Gli studi hanno suggerito che il tasso di deposizione atmosferica delle microplastiche potrebbe superare i 10 milligrammi al giorno per metro quadrato.
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Come parte del nuovo studio, dettagliato nella rivista
Scienze e tecnologie ambientali Ariai ricercatori della Pennsylvania State University (Penn State) dimostrano che la presenza di queste particelle nell’atmosfera può avere un impatto sulle condizioni meteorologiche e sul clima. Come tutte le particelle atmosferiche solide, influenzerebbero la formazione delle nuvole e, per estensione, i modelli di precipitazione e le previsioni climatiche, per non parlare della sicurezza aerea.
« Negli ultimi due decenni di ricerca sulle microplastiche, gli scienziati hanno scoperto che sono ovunque. Quindi questo è un nuovo pezzo del puzzle. “, spiega Miriam Freedman, co-autrice principale del nuovo studio, in un comunicato stampa della Penn State. “ È ormai chiaro che dobbiamo capire meglio come interagiscono con il nostro sistema climatico, poiché abbiamo potuto dimostrare che il processo di formazione delle nubi può essere innescato dalle microplastiche ».
Aumento della formazione di cristalli di ghiaccio nelle nuvole
Nella maggior parte delle aree temperate del pianeta, la parte superiore di molte nuvole è abbastanza alta da raggiungere la parte dell’atmosfera dove l’aria fredda congela parte dell’acqua in esse contenuta. I cristalli di ghiaccio formati assorbono quindi il vapore acqueo circostante, formando goccioline liquide che col tempo cadono man mano che diventano più pesanti. Chiamato nucleazione, questo processo impedisce alle nuvole di evaporare e produrre pioggia o neve.
Mentre si ritiene generalmente che l’acqua congeli a 0°C, i cristalli di ghiaccio possono formarsi a temperature molto più basse senza che vi sia una particella solida attorno alla quale svilupparsi (polvere, polline, batteri, ecc.). Le particelle solide forniscono una superficie di nucleazione da cui possono formarsi cristalli e l’acqua completamente priva di particelle solide congela a -38°C. “ Se fossero presenti microplastiche, potrebbero causare la formazione di cristalli di ghiaccio, che potrebbero aumentare la pioggia o le nevicate “, suggeriscono i ricercatori del nuovo studio in un articolo pubblicato su The Conversation.
D’altra parte, la quantità di luce solare riflessa dalle nuvole dipende dalla proporzione di acqua liquida e ghiaccio che contengono. Riflettono la luce solare incidente nello spazio, che ha un effetto rinfrescante. Quelli a bassa quota, invece, assorbono parte della radiazione emessa dalla superficie terrestre, che ha un effetto riscaldante. Il team ritiene che se le microplastiche promuovessero la nucleazione dei cristalli di ghiaccio, ciò potrebbe cambiare la capacità delle nuvole di diffondere la luce e sostenere l’equilibrio energetico del pianeta.
La Terra riceve costantemente energia dal Sole e la irradia nello spazio. In questo processo le nuvole hanno sia un effetto di riscaldamento che di raffreddamento. ©NOAA
Piogge torrenziali più frequenti?
Per esplorare la loro ipotesi, il team della Penn State ha valutato i punti di congelamento delle goccioline d’acqua contaminate da diversi tipi di microplastiche, tra cui polietilene a bassa densità (LDPE), polipropilene (PP), polivinilcloruro (PVC) e polietilene tereftalato (PET). Hanno scoperto che la temperatura media di congelamento era da 5 a 10 gradi più alta di quella delle gocce d’acqua senza microplastiche. Per la maggior parte delle microplastiche studiate, il 50% delle goccioline si è congelato a -20°C. “ Si scopre che se introduci qualcosa di insolubile, introduci un difetto in quella gocciolina e può nucleare ghiaccio a temperature più calde “, spiega Heidi Busse, autrice principale della ricerca.
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Sebbene le esatte implicazioni di queste particelle non siano attualmente chiare, i ricercatori ritengono che potrebbero aumentare la frequenza delle piogge torrenziali. In un’atmosfera contenente molto aerosol, l’acqua disponibile si accumulerebbe di più attorno alle particelle. Ciò dovrebbe tecnicamente ridurre la frequenza delle precipitazioni, “ma poiché le goccioline cadono solo quando sono abbastanza grandi, si raccoglie più acqua totale nella nuvola prima che le goccioline siano abbastanza grandi da cadere e, quindi, si ottengono precipitazioni più pesanti quando arrivano, ” Freedman crede.
Rappresentazione schematica del protocollo sperimentale dello studio. © Heidi L. Busse et al.
Un impatto condizionato dall’invecchiamento ambientale
I ricercatori suggeriscono inoltre che l’invecchiamento ambientale, una degradazione fotochimica che le particelle di aerosol sperimentano nel tempo, può cambiare in modo significativo il modo in cui le particelle interagiscono con i gas e i vapori nell’atmosfera. Il team ha simulato l’invecchiamento ambientale delle 4 microplastiche esponendole alla luce, all’ozono e agli acidi comunemente presenti nell’atmosfera.
Tutte le particelle testate erano in grado di nucleare il ghiaccio. Tuttavia, l’invecchiamento ambientale ha ridotto la capacità di nucleazione di LDPE, PP e PET. D’altro canto, ha aumentato la capacità di nucleazione del PVC, probabilmente a causa di lievi cambiamenti nella sua struttura. Il team prevede presto di studiare in che modo anche gli additivi comunemente utilizzati per la plastica potrebbero influenzare questa capacità di nucleazione.
Fonte: Scienze e tecnologie ambientali Aria
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