Composti organici volatili biogenici (BVOC)
I composti organici volatili biogenici (BVOC) sono COV prodotti ed emessi da organismi viventi, prevalentemente piante. L'isoprene ([latex]C_5H_8[/latex]) e i terpeni sono i COV più abbondanti. Pur essendo naturali, le loro emissioni sono enormi e superano quelle dei COV antropogenici a livello globale. Svolgono ruoli critici nella difesa e nella segnalazione delle piante e sono i principali precursori dell'ozono atmosferico e degli aerosol organici secondari, influenzando la qualità dell'aria e il clima.
I COV biogenici rappresentano un flusso massiccio di carbonio dalla biosfera all'atmosfera, stimato in circa 1 miliardo di tonnellate metriche all'anno. L'isoprene è il composto organico non metanico più emesso, principalmente dagli alberi decidui. I monoterpeni ([latex]C_{10}H_{16}[/latex]), come l'alfa-pinene e il limonene, sono emissioni caratteristiche delle conifere. Le piante producono questi composti per vari motivi ecologici, tra cui scoraggiare gli erbivori, attirare gli impollinatori, proteggersi dallo stress termico e comunicare con altre piante.
Una volta nell'atmosfera, i BVOC sono altamente reattivi. La loro ossidazione, principalmente da parte del radicale idrossile ([latex]\bullet OH[/latex]), dell'ozono ([latex]O_3[/latex]) e del radicale nitrato ([latex]NO_3\bullet[/latex]), è un processo centrale nella chimica atmosferica. Questa ossidazione contribuisce in modo significativo alla formazione di inquinanti secondari. In ambienti inquinati e ad alto contenuto di NOx, l'ossidazione dei BVOC può esacerbare la formazione di smog da ozono. In ambienti più puliti, porta alla formazione di aerosol organici secondari (SOA), minuscole particelle sospese nell'aria che possono influire sulla formazione delle nuvole, sul bilancio radiativo della Terra e sulla salute umana. L'interazione tra le emissioni naturali di BVOC e gli inquinanti antropogenici è un'area di ricerca fondamentale per la comprensione della qualità dell'aria regionale e del clima globale.
UNESCO Nomenclature: 2501
- Scienze dell'atmosfera
Precursori
- scoperta e caratterizzazione di isoprene e terpeni
- sviluppo della gascromatografia per l'analisi di miscele organiche complesse
- comprensione della fisiologia e del metabolismo vegetale
- prime osservazioni della ‘foschia blu’ sulle aree boschive
Applicazioni
- modelli di chimica atmosferica
- ricerca sui cambiamenti climatici
- sviluppo di pesticidi e fragranze naturali
- previsioni della qualità dell'aria
- comprensione delle interazioni tra piante ed erbivori
Idee e potenziali innovazioni
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Correlato a: BVOC, biogenici, isoprene, terpeni, chimica atmosferica, emissioni vegetali, aerosol organico secondario, qualità dell'aria, interazione biosfera-atmosfera, clima.