El grupo de Química Cuántica del Estado Excitado (QCEXVAL), del Instituto de Ciencia Molecular (ICMol), en el Parc Científic de la Universitat de València, participa en un proyecto que describe un nuevo proceso de fotólisis del mercurio atmosférico que modifica cómo se transporta y se deposita este contaminante en los ecosistemas terrestres. El hallazgo ha sido publicado en la revista Nature Communications.
Un estudio internacional en el que participan el Instituto de Ciencia Molecular (ICMOL) de la Universitat de València y el Instituto de Química Física Rocasolano (IQRF) del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) ha identificado la fotorreducción de mercurio oxidado como la principal vía para disminuir la presencia de mercurio oxidado en la atmósfera. El nuevo proceso de fotólisis solar reduce el mercurio oxidado a mercurio elemental, dando lugar a un incremento importante del tiempo de vida de este metal en nuestra atmósfera y, por tanto, un aumento en las distancias que puede alcanzar desde los puntos de origen.
El mercurio procedente de actividades industriales, medioambientales y mineras se acumula durante un largo tiempo en nuestra atmósfera en forma de gas de átomos de mercurio elemental. En esta forma puede vivir hasta un año. Pero una vez en la atmósfera, en presencia de moléculas muy reactivas, se convierte en compuestos de mercurio oxidado y estos nuevos compuestos, de gran toxicidad y poder contaminante, son más solubles con la lluvia y se depositan de nuevo sobre la superficie terrestre con las precipitaciones. Debido a que puede alcanzar lugares muy alejados de aquellos donde se emitió se considera un “contaminante global”.
El trabajo, titulado Photoreduction of gaseous oxidized mercury changes global atmospheric mercury speciation, transport and deposition y que ha sido publicado en la revista Nature Communications, muestra un nuevo fenómeno de conversión del mercurio oxidado en elemental, lo cual aporta cambios en su ciclo de vida en los ecosistemas terrestres y marinos. Las reacciones químicas de oxidación y reducción de mercurio en la atmósfera son cruciales para entender los procesos de dispersión y deposición de este metal.
Tal y como indica Alfonso Saiz-López, investigador del CSIC en el Instituto de Química Física Rocasolano, “los compuestos de mercurio oxidado que se forman en la atmósfera también se pueden destruir en presencia de radiación solar (fotólisis), volviendo a generar mercurio elemental y alargando la presencia del metal en el aire. Hasta el momento no se había considerado este proceso de fotólisis como una opción para destruir este metal”.
Para llegar a estas conclusiones, el equipo de científicos ha utilizado métodos avanzados de química teórica, experimentos de fotólisis de laboratorio, así como complejos métodos de modelado numérico de química atmosférica, que han ayudado a determinar cómo afectan las nuevas reacciones fotoquímicas a la distribución del mercurio en nuestro planeta.
Según Daniel Roca-Sanjuán, investigador del grupo QCEXVAL en el ICMol y responsable de la modelización computacional llevada a cabo en el trabajo, “la química cuántica nos permite en la actualidad, sin necesidad de realizar experimentos complejos y caros, predecir cómo afecta la radiación solar a los contaminantes presentes en la atmósfera y así comprender mejor sus consecuencias en el Medio Ambiente”.
A. Saiz-Lopez, S. P. Sitkiewicz, D. Roca-Sanjuán, J. M. Oliva-Enrich, J. Z. Dávalos, R. Notario, M. Jiskra, Y. Xu, F. Wang, C. P. Thackray, E. M. Sunderland, D. J. Jacob, O. Travnikov, C. A. Cuevas, A. Ulises Acuña, D. Rivero, J. M.C. Plane, D. E. Kinnison y J. E. Sonke. Photoreduction of gaseous oxidized mercury changes global atmospheric mercury speciation, transport and deposition. Nature Communications. DOI: 10.1038/s41467-018-07075-3
Distribución de mercurio en la atmósfera en cuatro escenarios diferentes/CSIC
