Un equipo de investigación colaborativo ha presentado un novedoso marco centrado en el nitrógeno que explica los efectos de absorción de luz de los aerosoles orgánicos atmosféricos. Publicado en la prestigiosa revista Science, este estudio revela que los compuestos que contienen nitrógeno desempeñan un papel dominante en la absorción de la luz solar por aerosoles orgánicos en la atmósfera a nivel mundial. Este hallazgo representa un avance significativo hacia la mejora de los modelos climáticos y el desarrollo de estrategias más específicas para mitigar el impacto climático de las partículas en suspensión.
Los aerosoles orgánicos atmosféricos influyen en el clima al absorber y dispersar la luz solar, sobre todo en el rango del ultravioleta cercano a la luz visible. Debido a su compleja composición y a su continua transformación química en la atmósfera, evaluar con precisión sus efectos climáticos ha sido un desafío constante.
Un nuevo enfoque para entender la absorción de luz
El estudio fue liderado por el profesor Fu Tzung-May, de la Escuela de Ciencia y Tecnología Ambiental de la Universidad del Sur de Ciencia y Tecnología (SUSTech) y del Centro Nacional de Matemáticas Aplicadas de Shenzhen (NCAMS), junto al profesor Yu Jianzhen, catedrático del Departamento de Química y de la División de Medio Ambiente y Sostenibilidad de la Universidad de Ciencia y Tecnología de Hong Kong (HKUST).
Tradicionalmente, los modelos climáticos han adoptado un enfoque centrado en el carbono, considerando únicamente la modificación química de los aerosoles orgánicos a través de un tratamiento uniforme del carbono. Esta metodología ha resultado ineficaz para capturar la relación entre las fuentes, la evolución y las propiedades de absorción de luz de la materia orgánica atmosférica. Por primera vez, se ha cuantificado la abundancia global de los componentes que absorben luz y que contienen nitrógeno en los aerosoles orgánicos, denominados nitrógeno marrón (BrN), y se ha revelado cómo las propiedades ópticas del BrN varían según su composición química, según explica el profesor Fu.
Los resultados indican que el efecto radiativo directo promedio global del BrN es de 0.034 vatios por metro cuadrado, contribuyendo aproximadamente al 70% de los efectos de absorción de luz globales por aerosoles orgánicos. Además, la evolución química del BrN es el principal motor de las variaciones espacio-temporales en la absorción de luz de los aerosoles orgánicos, añade el Dr. Li Yumin, autor principal del estudio y graduado del programa de doctorado conjunto en Ciencia Ambiental, Política y Gestión de HKUST y SUSTech.
Estos hallazgos subrayan la necesidad de incorporar compuestos que contienen nitrógeno en los futuros modelos climáticos y de calidad del aire. Con la previsión de que los incendios forestales se vuelvan más frecuentes en un clima en calentamiento, se espera que las emisiones de aerosoles BrN, que tienen una mayor capacidad de absorción de luz, aumenten, lo que podría agravar aún más el calentamiento climático. Esto introduce un mecanismo de retroalimentación positiva previamente no reconocido.
El profesor Yu destaca que este trabajo representa un cambio fundamental en la manera en que se concibe la absorción de aerosoles orgánicos a nivel global. Al identificar al nitrógeno como el elemento clave, se puede comprender mejor las interacciones entre el clima y la química de la Tierra. Entender estas interacciones, así como identificar otros compuestos orgánicos que absorben luz y que no contienen nitrógeno, es crucial para mejorar los modelos atmosféricos y desarrollar estrategias de control de la contaminación del aire más efectivas.
Al revelar el papel central de la absorción de aerosoles impulsada por el nitrógeno, el estudio ofrece un marco más preciso para predecir los impactos del cambio climático y orientar las estrategias de mitigación.
Más información:
Yumin Li et al, «Nitrogen dominates global atmospheric organic aerosol absorption,» Science (2025). DOI: 10.1126/science.adr4473
