Η μελέτη πεδίου αποκαλύπτει πώς τα μόρια ισοτόπων αμμωνίας διαχέονται στον αέρα

Σε μια μελέτη πεδίου που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Nature Communications, ερευνητές του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνιας, του Irvine και του Εθνικού Ινστιτούτου Περιβαλλοντικών Σπουδών στην Ιαπωνία αποκάλυψαν πως τα μόρια ισοτόπων αμμωνίας διαχέονται στην ατμόσφαιρα.

Η αμμωνία (NH3) είναι ένα άχρωμο αέριο με έντονη οσμή που βρίσκεται σε ιχνοστοιχεία στην ατμόσφαιρα της Γης. Παράγεται φυσικά από την κατανομή της οργανικής ύλης και απελευθερώνεται επίσης στην ατμόσφαιρα από ανθρώπινες δραστηριότητες όπως η γεωργία και οι βιομηχανικές διεργασίες.

Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν μια νέα τεχνική που ονομάζεται "μετρήσεις ισοτοπικής ροής" για τη μέτρηση της διάχυσης μορίων ισοτόπων αμμωνίας στον αέρα. Οι μετρήσεις ισοτοπικής ροής περιλαμβάνουν τη μέτρηση της διαφοράς στην ισοτοπική σύνθεση της αμμωνίας μεταξύ δύο σημείων στο διάστημα με την πάροδο του χρόνου. Αυτό επιτρέπει στους ερευνητές να υπολογίσουν τον ρυθμό με τον οποίο τα μόρια αμμωνίας κινούνται μεταξύ των δύο σημείων.

Οι ερευνητές διεξήγαγαν τη μελέτη τους σε ένα χώρο πεδίου στην Ιαπωνία που βρισκόταν κοντά σε ένα δάσος και ένα πεδίο ρυζιού. Μετρούσαν τη διάχυση μορίων ισοτόπων αμμωνίας μεταξύ δύο πύργων που απέχουν 100 μέτρα. Οι πύργοι ήταν εξοπλισμένοι με όργανα που θα μπορούσαν να μετρήσουν την ισοτοπική σύνθεση της αμμωνίας στον αέρα.

Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι η διάχυση μορίων ισοτόπων αμμωνίας στον αέρα επηρεάστηκε έντονα από την παρουσία δέντρων. Τα δέντρα απελευθερώνουν μια σειρά ενώσεων στην ατμόσφαιρα, συμπεριλαμβανομένων των τερπενίων, οι οποίες είναι πτητικές οργανικές ενώσεις (VOCs). Οι ΠΟΕ μπορούν να αντιδράσουν με αμμωνία για να σχηματίσουν αερολύματα, τα οποία είναι μικρά σωματίδια που μπορούν να διασκορπιστούν το φως του ήλιου. Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι η παρουσία αερολυμάτων στον αέρα μείωσε τη διάχυση μορίων ισοτόπων αμμωνίας.

Τα ευρήματα αυτής της μελέτης έχουν σημαντικές επιπτώσεις στην κατανόηση του παγκόσμιου κύκλου αζώτου. Ο κύκλος του αζώτου είναι η διαδικασία με την οποία το άζωτο κινείται μέσα από την ατμόσφαιρα, τη γη και τους ωκεανούς της Γης. Η αμμωνία είναι ένα βασικό συστατικό του κύκλου του αζώτου και η διάχυση της στην ατμόσφαιρα αποτελεί σημαντικό παράγοντα για τον προσδιορισμό του τρόπου με τον οποίο κατανέμεται το άζωτο σε όλο τον κόσμο.

Αυτή η μελέτη παρέχει νέες γνώσεις σχετικά με τους παράγοντες που επηρεάζουν τη διάχυση μορίων ισοτόπων αμμωνίας στην ατμόσφαιρα. Τα ευρήματα αυτής της μελέτης μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη βελτίωση των μοντέλων του παγκόσμιου κύκλου αζώτου και για την καλύτερη κατανόηση του ρόλου της αμμωνίας στην ατμοσφαιρική χημεία.