Hrvatske znanstvenice otkrile tvari važne za stvaranje hlapljivih organskih spojeva u zraku iznad oceana i mora

Rezultati istraživanja pokazuju da su lipidi koje proizvodi fitoplankton važni za stvaranje hlapljivih organskih spojeva u zraku iznad oceana i mora.

Novo istraživanje koje su provele znanstvenice Instituta Ruđer Bošković (IRB) dr. sc. Sanja Frka Milosavljević i dr. sc. Abra Penezić u suradnji s kolegama sa Sveučilišta u Lyonu ukazalo je na značaj organske tvari koju proizvodi fitoplankton u stvaranju hlapivih organskih spojeva.

Ovo istraživanje po prvi puta je dokazalo da je prisutnost biogenog lipidnog materijala fitoplanktonskog podrijetla na granici faza mora i atmosfere dovoljna za stvaranje hlapivih organskih spojeva. Rad je objavljen u uglednom multidisciplinarnom časopisu Chemosphere.

Hlapivi organski spojevi su tvari koje lako isparavaju na sobnoj temperaturi i mogu se naći u brojnim uobičajenim proizvodima, kao što su boje, sredstva za čišćenje i osvježivači zraka.

Također ih prirodno proizvode biljke, životinje i ljudi. Ovi spojevi mogu doprinijeti onečišćenju zraka, a mogu uzrokovati i neke zdravstvene probleme. Neki hlapivi organski spojevi mogu reagirati s drugim zagađivačima u atmosferi stvarajući štetne sekundarne zagađivače.

Prekrivajući oko sedamdeset posto Zemljine površine, oceani predstavljaju jedan od najvećih prirodnih izvora atmosferskih lebdećih čestica.

Općenito, morske čestice raspršuju zračenje koje emitiraju Sunce i Zemlja i doprinose učinku hlađenja, ali i posreduju u procesima stvaranja oblaka te određuju njihova svojstva. Takozvani primarni aerosol morskog spreja nastaje mehanički, djelovanjem vjetra uslijed pucanja mjehurića zraka na morskoj površini.

Mora i oceani predstavljaju i važan izvor hlapivih organskih spojeva koji se raznim fizikalno-kemijskim procesima mogu transformirati u atmosferi te služiti kao prekursori u nastajanju lebdećih čestica. Poznato je da se hlapivi organski spojevi oslobađaju uslijed biološke aktivnosti organizama u moru, ali nova saznanja ukazuju da oni mogu nastati i abiotičkim procesima odnosno uslijed fotokemije organske tvari prisutne na morskoj površini.

U ovom su radu znanstvenici po prvi puta ispitivali fotokemijske transformacije organskog materijala dijatomeje Chaetoceros pseudocurvisetus na granici faza voda-zrak.

Pritom su identificirali i kvantificirali brojne nezasićene i zasićene oksigenirane hlapive spojeve, uključujući izopren, dok su, istovremeno, pratili promjenu površinske aktivnosti vodene faze promatranog sustava u fotokemijskom reaktoru.

- Najveći tok hlapivih spojeva, u odnosu na količinu analizirane organske tvari, zamijetili smo uslijed izlaganja biogene lipidne frakcije simuliranom Sunčevom zračenju. Hlapive produkte fotokemijske transformacije biogenog lipidnog materijala dalje smo usmjeravali u komoru za simulaciju atmosferskih uvjeta gdje su bili izloženi djelovanju ozona kao snažnog atmosferskog oksidansa, a što je promptno uzrokovalo stvaranje novih atmosferskih čestica, veličine promjera do oko 25 mikrometara - objašnjava dr. sc. Sanja Frka Milosavljević iz Laboratorija za biogeokemiju mora i atmosfere Zavoda za istraživanje mora i okoliša IRB-a, te dodaje kako ovaj rad po prvi puta dokazuje kako je za abiotičko stvaranje hlapivih organskih spojeva dovoljna i ključna prisutnost upravo biogenog lipidnog materijala fitoplanktonskog porijekla na granici faza more-atmosfera.

- Obzirom da se lipidi, kao uobičajene prirodne površinski aktivne tvari, spontano akumuliraju na granicama faza voda-zrak, oni se mogu smatrati sveprisutnima na granicama faza u okolišu kao što su, primjerice, površine rijeka, jezera, oceana, čestica aerosola i kapljica oblaka. Stoga se fotoinducirana abiotička proizvodnja hlapivih organskih spojeva iz lipidnog materijala može smatrati globalnom pojavom koja utječe na procese izmjene između oceana i atmosfere kao i na kemiju atmosfere u globalnim razmjerima - zaključuje dr. sc. Abra Penezić iz Laboratorija za fizičku kemiju tragova Zavoda za istraživanje mora i okoliša IRB-a.

I.G.