| Summary: | La química atmosférica es un área de investigación que se enfoca en el estudio de las diversas y complejas reacciones químicas que tienen lugar sobre la superficie terrestre y dentro de las diferentes regiones en las cuales se divide la atmósfera (ver sección 1.2). Algunas de estas reacciones químicas son inducidas por la radiación solar que logra atravesar estos diversos estratos o capas atmosféricas, desencadenando distintos procesos químicos relevantes que, en general, presentan implicancias medioambientales junto con un interés fisicoquímico fundamental. El foco de investigación de la química atmosférica fue evolucionando a lo largo del tiempo. La química atmosférica, como campo científico formal, se estableció en el siglo XVIII, impulsada por figuras influyentes como Joseph Priestley, Antonine-Laurent Lavoisier y Henry Cavendish quienes realizaron numerosos estudios experimentales sobre la composición elemental del aire.1–3 Estos visionarios científicos se centraron en la ardua tarea de descubrir los componentes químicos predominantes que conforman la atmósfera. El resultado de estos estudios ha demostrado que la atmósfera terrestre está principalmente compuesta de nitrógeno (N2) y oxígeno (O2), vapor de agua (H2O), dióxido de carbono (CO2) y otros compuestos químicos minoritarios como los gases nobles. Luego de estos pioneros estudios sobre la composición fundamental del aire, la química atmosférica ganó un nuevo impulso después de la Revolución Industrial a mediados del siglo XVIII. La emisión de gases de origen antropogénico, en esta primera etapa industrial, aumentó considerablemente teniendo un profundo impacto en la composición química de la atmósfera actual, lo que ha desencadenado consecuencias significativas para el clima y la evolución de la vida en nuestro planeta y, consecuentemente, afectando el delicado balance medioambiental sostenido por siglos. El calentamiento global y el cambio climático son dos procesos con origen antropogénico que han estado cada vez más frecuentemente en la agenda de varios gobiernos y organizaciones no gubernamentales (ONGs) en las últimas décadas. Como se mencionó anteriormente, la atmósfera terrestre esta fundamentalmente compuesta (ver sección 1.2) por nitrógeno (78%), oxigeno (21%) y otros compuestos en menor proporción (~1%). Estas últimas especies químicas, aún en baja proporción (<<1%), resultan ser muy relevantes en la dinámica de reacción que ocurren en la atmósfera terrestre. En este contexto, a mediados del siglo XX, la atención en el estudio de la atmósfera se centró principalmente en los "gases traza", que son especies químicas presentes en la atmósfera en concentraciones inferiores a 1 parte por millón (ppm, equivalente a 1 molécula de compuesto por cada 106 moléculas totales que componen el aire). A pesar de sus concentraciones extremadamente bajas, los gases trazas, como por ejemplo el O3 y los compuestos de azufre (ver sección 1.4.2.3 y 1.4.2.4), tienen la capacidad de alterar la química de la atmósfera terrestre y desencadenar fenómenos de contaminación a diversas escalas, ya sea local, regional o global. Estos gases, aunque presentes en cantidades diminutas, pueden tener un impacto significativo en la calidad del aire y en la dinámica climática de nuestro planeta, lo que subraya la importancia crítica de comprender y monitorear su comportamiento en la atmósfera. Actualmente, se está produciendo un cambio significativo en el enfoque de estudio de la química atmosférica, considerándose cada vez más como un campo de investigación multidisciplinario que involucra la interacción entre diversas disciplinas, como la química ambiental, la física, la meteorología, los modelos informáticos, la oceanografía, la geología, la vulcanología, la climatología y otras áreas relacionadas. Esta interacción entre disciplinas enriquece nuestra comprensión de la atmósfera y sus complejos procesos, y permite abordar los procesos químicos con diversas perspectivas disciplinares. Este primer capítulo de Tesis será dedicado a describir la estructura y la composición de la atmósfera, además de abordar algunos procesos químicos claves que ocurren en este entorno y que tienen un impacto fundamental en la vida en nuestro planeta. Al concluir este capítulo introductorio, se delinean los objetivos del presente trabajo de Tesis Doctoral que buscarán profundizar diversos aspectos de la química atmosférica y su relación con las disciplinas interconectadas.
|
|---|
