Un equipo de investigación dirigido por el profesor Shen Yan’an de la Universidad de Ciencia y Tecnología de China (USTC) ha realizado avances significativos en el estudio de las fuentes y mecanismos de formación de la neblina, un fenómeno que ha cobrado relevancia en el contexto de la crisis de contaminación atmosférica. Este trabajo se ha publicado en la Proceedings of the National Academy of Sciences el pasado 10 de diciembre y revela que las partículas generadas por la combustión del carbón son una de las principales fuentes de neblina en el norte de China.
La contaminación del aire ha alcanzado niveles alarmantes debido a las actividades humanas y a condiciones naturales. La neblina no solo afecta el desarrollo económico, sino que también repercute negativamente en la salud pública, lo que hace que el estudio de sus orígenes y mecanismos de formación sea de gran importancia teórica y práctica.
Investigación sobre la combustión del carbón
Los investigadores llevaron a cabo experimentos de combustión de muestras de carbón recogidas de minas representativas en el norte de China, abarcando diferentes eras geológicas. Estas pruebas se realizaron a 1000°C, y se recolectaron muestras de aerosoles con un diámetro inferior a 2.5 micrómetros, a las que se les aplicó un análisis de isótopos de azufre de alta precisión.
Los resultados mostraron diferencias significativas en la composición de isótopos de azufre entre el carbón y sus productos de combustión. Combinando estos hallazgos con cálculos teóricos, los investigadores descubrieron que la combustión del carbón exhibe el fenómeno de la fraccionamiento de isótopos de azufre independiente de la masa (S-MIF), un fenómeno que, según estudios anteriores, se manifiesta principalmente en muestras de rocas anteriores a 2.2 mil millones de años. Este hallazgo implica que la combustión del carbón representa un nuevo mecanismo de S-MIF, lo que tiene una gran relevancia teórica.
Además, se observó una notable similitud en la composición isotópica entre las partículas generadas por la combustión del carbón y las partículas de sulfato encontradas en la neblina del norte de China. A pesar de las diferentes interpretaciones sobre las anomalías de isótopos de azufre en las partículas de sulfato en esta región, los resultados de los experimentos de combustión confirmaron que las partículas procedentes de la combustión del carbón son un contribuyente significativo a la neblina.
Los investigadores también encontraron anomalías similares en la composición de isótopos de azufre en las costras de sulfato negro que se forman en la superficie de los restos culturales europeos, esculturas y edificios antiguos. Desde la década de 1960, se ha demostrado que la formación de estas costras involucra procesos físicos y químicos complejos, en los que la contaminación atmosférica y las erupciones volcánicas pueden desempeñar un papel importante.
A través de un análisis sistemático de isótopos de azufre, los investigadores propusieron que los productos de la combustión del carbón son una fuente importante de las costras de sulfato en monumentos históricos europeos. Esta conclusión es coherente con la historia de contaminación atmosférica provocada por el uso intensivo de carbón durante el desarrollo industrial y agrícola en Europa.
Los hallazgos de esta investigación no solo proporcionan nuevas ideas y evidencias sobre las fuentes y mecanismos de formación de la neblina, sino que también ofrecen una base científica para la formulación de políticas destinadas a prevenir la contaminación atmosférica por partículas. Además, subrayan el papel crucial de los isótopos de azufre en la interpretación de los ambientes terrestres actuales y del pasado.
