Ciclos Biogeoquímicos de Gases Traza

Las fuentes, sumideros y presupuestos atmosféricos de gases traza relevantes para el clima y la química, como el metano, el óxido nitroso y el monóxido de carbono.

Definition

Los ciclos biogeoquímicos de los gases traza son los flujos interconectados de gases atmosféricos menores entre la atmósfera, la biosfera, los océanos y la litosfera, equilibrando su emisión, transformación y eliminación.

Scope

Cubre las fuentes naturales y antropogénicas de los principales gases traza, su eliminación por oxidación química y deposición, el concepto de vida útil atmosférica, el acoplamiento de la química atmosférica con la biogeoquímica terrestre y marina, y la construcción de presupuestos globales como el presupuesto de metano.

Core questions

• ¿Cuáles son las principales fuentes naturales y humanas de los principales gases traza?
• ¿Cómo se determina la vida útil atmosférica de un gas traza?
• ¿Cómo se construyen y equilibran los presupuestos globales, como el presupuesto de metano?

Key theories

Marco de presupuesto de fuente-sumidero

La carga atmosférica de un gas traza refleja el equilibrio entre las emisiones y los sumideros químicos y de deposición, con una vida útil en estado estacionario igual a la carga dividida por la tasa de eliminación.

Mechanisms

Los gases traza ingresan a la atmósfera por actividad biológica, combustión, agricultura y fuentes geológicas, y son eliminados por oxidación química, principalmente por el radical hidroxilo, y por deposición superficial. La relación entre la carga atmosférica y la tasa total de eliminación define la vida útil, que oscila entre horas para especies reactivas y una década para el metano. Los inventarios ascendentes (bottom-up) y las inversiones descendentes (top-down) que utilizan concentraciones observadas se concilian para cerrar los presupuestos globales.

Clinical relevance

Cuantificar los presupuestos de gases traza es esencial para atribuir cambios en las concentraciones de gases de efecto invernadero, proyectar el clima futuro y diseñar la mitigación de las emisiones de metano y otras.

History

La medición sistemática de las concentraciones de gases traza desde mediados del siglo XX, comenzando con el dióxido de carbono en Mauna Loa, se expandió al metano y otros gases, lo que permitió las síntesis de presupuestos globales coordinadas por proyectos internacionales como el Global Carbon Project.

Key figures

• Marielle Saunois
• Paul Crutzen

Seminal works

• saunois2020
• seinfeldPandis2016

Frequently asked questions

¿Qué es la vida útil atmosférica de un gas?

Es el tiempo promedio que una molécula permanece en la atmósfera antes de su eliminación, calculado como la carga atmosférica dividida por la tasa de pérdida; la del metano es de aproximadamente una década.