Focus

Il Ciclo dell'Azoto e gli Effetti sull'ossidazione delle specie atmosferiche in tracce alle alte latitudini (NICE)

Le misure dei nitrati e dei nitriti in atmosfera e nella neve ed i loro
flussi sopra le superfici nevose sono state realizzate durante due
campagne primaverili nell'anno 2001 a Ny-Ålesund, Svalbard, come parte del
progetto dell'Unione Europea "Il Ciclo dell'Azoto e gli Effetti
sull'ossidazione delle specie atmosferiche in tracce alle alte latitudini
(NICE)".

Le recenti scoperte della produzione di NOx e di HONO nell'aria
interstiziale della neve mostravano che la produzione fotochimica di NOx
nelle superfici nevose è sufficiente ad alterare la composizione
dell'atmosfera sovrastante. I possibili effetti di questo ciclo di
reazioni sono cinque.
1) la riattivazione del nitrato estende l'influenza delle emissioni di NOx.
2) le risultanti emissioni di NOx possono alterare la velocità della produzione troposferica di O3.
3) se un pò di NOx emesso è trasportato, la deposizione del nitrato sulla neve può essere minore a quella aspettata.
4)nelle regioni remote, la produzione dei radicali OH dentro la neve o dalla fotolisi di HONO emesso può superare la produzione di OH dalla fotolisi di O3.
5) la riattivazione di NO3- è apparentemente accoppiata con l'ossidazione di materiale organico nella neve, come conseguenza deli'emissione di composti ossidati come le aldeidi.

A Ny-Ålesund soltanto HNO3 mostrava un significativo flusso sopra la
superficie nevosa, una deposizione media di -8.7 nmol h-1m-2 fuosservato
nel tardo Aprile e nei primi di Maggio del 2001. La principale sorgente
per N è la deposizione umida proveniente dalle nevicate. Altre specie
azotate misurate non mostravano significanti flussi, i quali potevano
essere dovuti alle incertezze delle misure ed ai lunghi tempi di
integrazione della tecnica dei denuder usata in tale esperimento, ed anche
alla turbolenza ed al mescolamento atmosferico. Questi flussi di HNO3
potevano originarsi dalla reazione di HNO3 con NaCl, o dal semplice
assorbimento di HNO3 dal ghiaccio, il quale risultava alcalino a causa
della presenza di sale marino in un ambiente vicino al mare.

La superficie nevosa a Ny-Ålesund mostrava una stratografia molto
complessa; la concentrazione di NO3- nella neve variava da 65 a 520 ngg-1,
NO3- totale contenuto nel pack nevoso era dell'ordine di 2700 ngcm-2. In
confronto, la colonna dello strato limite atmosferico mostrava un
contenuto di NO3- di soltanto 8 ngcm-2. Lo scambio limitato tra neve ed
atmosfera fu attribuita alla bassa mobilità di NO3- nella neve osservata.
NO3- era abbastanza legato a Ca2+ nella neve alcalina.

HNO3 non è la maggior sorgente di NO3- presente nella neve. Questo non
sorprende poichè come NO3- arriva alla superficie nevosa come Ca(NO3)2 e
rimane immobile. Di conseguenza, gli scambi sono limitati. Anche la
fotolisi avrà effetti limitati, poichè i prodotti di reazione possono
essere immobilizzati dentro un solido. Questo non avviene nei siti Artici
continentali, dove NO3- si trova in assenza di NaCl, in presenza quindi di
ghiaccio acido ed in più forme mobili.

I risultati del NICE mostrano che la riattivazione di NOx dal nitrato
nella neve è un'importante sorgente di NOx sopra le superfici nevose.
Questi risultati sono fondamentali nel formulare i possibili scenari negli
ambienti inquinati dell'Europea alle medie latitudini e ricoperti di neve.

NICE ha studiato un nuovo fondamentale meccanismo chimico; una proprietà
dell'aria interstiziale della neve, che era ancora sconosciuta.

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