تمكن فريق بحثي دولي بمشاركة معهد قطر لبحوث البيئة والطاقة في جامعة حمد بن خليفة من تحقيق اكتشاف رائد في فهم كيفية تشكل تلوث الهواء على المستوى الجزيئي.
وتلقي الدراسة، الذي نُشرت في مجلة “نيتشر كومينيكيشنز”، الضوء على العمليات الكيميائية المعقدة التي تحدث عند الحدود بين الطور السائل (على سبيل المثال، قطرات السحب أو الهباء الجوي) والطور الغازي في الغلاف الجوي، وهو الموضع الذي تحدث فيه التحولات الكيميائية الحرجة.
الكبريت وحالاته
وعلى الرغم من أن طبقة الحدود هذه أضيق بحوالي مئة ألف مرة من شعرة الإنسان، فإنها تلعب دورًا مهما للغاية في العمليات التي تؤثر على تلوث الهواء وتغير المناخ. وبالتالي فإن فحصها على المستوى الجزيئي يساعد في تطوير نماذج محسنة لفهمنا لمصير الهباء في الغلاف الجوي وتأثيره على المناخ العالمي.
واهتمت الدراسة بفحص التوازنات المعقدة لمركبات الكبريت في الغلاف الجوي، التي تلعب دورًا مهمًا في الكيمياء الجوية وتؤثر على تكوين السحب ونوعية الهواء وعمليات المناخ.
وقد استخدم الباحثون تقنيات تجريبية متقدمة لمراقبة تحولات مركبات الكبريت بشكل مباشر لأول مرة، ويوجد الكبريت في أشكال متعددة -مثل الكبريتيت والبيسولفيت- تتحول فيما بينها استجابة للظروف البيئية، وفي هذا السياق أظهرت الدراسة كيف تتفاعل أنواع الكبريت عند الحدود بين الطور السائل والغازي.
فوائد جمة
وتعمل النتائج على تحسين فهم كيمياء الكبريت في الغلاف الجوي، وخاصة العمليات التي تؤدي إلى تكوين وتحويل مركبات الكبريت بين بعضها بعضا، هذه المعرفة ضرورية للتنبؤ بسلوك انبعاثات الكبريت وتأثيرها على جودة الهواء والمناخ.
كما يؤثر الهباء الجوي الكبريتي على توازن إشعاع الأرض، حيث تلعب دورًا في التبريد وتكوين السحب، وبالتالي فمن خلال توفير بيانات أكثر دقة حول مركبات الكبريت، يمكن للدراسة أن تساعد في تحسين نماذج المناخ.
كما تسهم مركبات الكبريت بشكل رئيسي في الأمطار الحمضية، التي تلحق الضرر بالنظم البيئية والبنية الأساسية، ويمكن أن يساعد فهم سلوك الكبريت في تطوير إستراتيجيات للتخفيف من الأمطار الحمضية والحد من آثارها الضارة على البيئة.
ويمكن أن تساعد رؤى الدراسة في توجيه السياسات للسيطرة على انبعاثات الكبريت من المصادر الصناعية والطبيعية، وفي هذا السياق تساعد المعرفة المحسنة بكيمياء الكبريت في تصميم تدابير فعالة للحد من تلوث الهواء والمخاطر الصحية المرتبطة به.