Hoe bliksem de atmosfeer verwijdert
Onverwacht hoge concentraties hydroxylradicalen versterken de afbraak van verontreinigende stoffen in de lucht
De atmosfeer van de aarde reinigt zichzelf voortdurend, omdat materialen zoals zwaveldioxide, methaan of organische verbindingen efficiënt worden afgebroken door oxidatieprocessen. Hydroxyl (OH) wortels zijn een belangrijke “reiniger” in dit zelfreinigende proces. Amerikaanse atmosferische onderzoekers hebben nu ontdekt dat onweersbuien veel meer van deze extremisten produceren dan eerder werd aangenomen. In het tijdschrift Science melden ze dat elektrostatische ontlading en bliksem verantwoordelijk zijn voor de directe vorming van hydroxylradicalen.
Negen jaar geleden vlogen William Brown van Pennsylvania State University in University Park en collega’s in Colorado door onweersbuien aan boord van een NASA-onderzoeksvliegtuig. Aan boord waren gevoelige sensoren, waarmee hij tientallen verschillende stoffen in de atmosfeer nauwkeurig kon detecteren. Met het krachtige vliegtuig – een DC-8-vliegtuig van meer dan 50 jaar oud – stortte het zich in onweersbuien en klom het in spiralen in de storm tot een hoogte van wel tien kilometer. Tegelijkertijd kan de huidige bliksemactiviteit in de omgeving van het vliegtuig worden gemeten met behulp van een antennetwerk op de grond.
Bij het evalueren van hun meetgegevens realiseerden Brun en collega’s zich dat de hydroxylconcentratie bij blikseminslag sterk steeg. Hiervoor waren ontladingen in elektrische velden tot 80.000 volt per meter verantwoordelijk. Er was voldoende energie beschikbaar om de hydroxyl- en hydroperoxylgroep – OH en HO – rechtstreeks uit de watermoleculen te verkrijgen. Hierdoor steeg de radicale concentratie tot honderd tot duizend keer hoger dan eerder werd aangenomen.
Op basis van deze metingen schatten de onderzoekers het aantal extreme elementen dat wereldwijd zou kunnen verschijnen tijdens onweersbuien. Ze gingen ervan uit dat over de hele wereld op een gegeven moment bliksem zou uitzenden in ongeveer 1.800 onweersbuien. Deze stormen zijn verantwoordelijk voor tot wel twaalf procent van de hydroxylradicalen in de atmosfeer.
“Analist. Schepper. Zombiefanaat. Fervente reisjunkie. Popcultuurexpert. Alcoholfan.”