El origen del característico olor a lluvia y tierra mojada
que se queda en el ambiente tras una ligera llovizna ha sido fruto de mucha
especulación científica pues no se sabía cuál era el mecanismo por el que se
liberaba. Este inconfundible aroma tiene incluso nombre propio: petricor,
derivado de dos palabras griegas petros que significa piedra, e ikhôr que es el
líquido que fluye por las venas de los dioses en la mitología griega. Ahora un
grupo de científicos del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) cree
haber dado con este mecanismo. Es más, lo ha grabado en vídeo.
Utilizando cámaras de alta velocidad, los investigadores han
observado que, cuando una gota de lluvia choca contra una superficie porosa,
atrapa minúsculas burbujas de aire en el punto de contacto. Al igual que el gas
en una copa de champán, las burbujas viajan hacia arriba a través de la gota para
explotar una vez llegan a la superficie, liberando con ello una pequeña
cantidad de aerosoles, o nubes de partículas en suspensión, procedentes del
suelo.
En su estudio, Cullen R. Bruie, profesor asociado de
Ingeniería Mecánica en el MIT, y el investigador post doctoral Youngsoo Joung,
han sido capaces incluso de predecir la cantidad de aerosoles que se liberan
dependiendo de variables como la velocidad de caída de las gotas y la
permeabilidad y porosidad de la superficie de contacto.
Para ello grabaron con cámaras de alta velocidad gotas de
“lluvia artificial” generadas en su laboratorio a medida que chocaban con una
serie de superficies, según iban variando la velocidad de las gotas al dejarlas
caer desde diferentes alturas. A partir de este experimento concluyeron que los
aerosoles parecen liberarse en mayor cantidad durante lluvias ligeras o
moderadas, tras lo que pueden ser transportados por el viento.
Los investigadores piensan que, en el medio natural, estos
aerosoles pueden arrastrar no solo aceites vegetales y otros elementos
aromáticos almacenados en el suelo, sino también bacterias y virus. “Hasta
ahora no se sabía que se pudiesen generar aerosoles a partir de la caída de
gotas de lluvia en el suelo”, dice Joung. “Este hallazgo puede ser un gran punto
de partida para trabajos futuros que revelarán cómo microbios y químicos que se
encuentran en el suelo pueden liberarse al medio ambiente e, incluso, llegar
hasta los seres humanos”. “Se trata de un fenómeno tremendamente común y es
raro que nadie haya observado este mecanismo anteriormente” comenta Bruie.
Buie y Joung han publicado sus resultados en la revista
Nature Communications.
Grabado a alta velocidad
Los investigadores realizaron hasta 600 experimentos con 28
tipos de superficie: 12 materiales sintéticos y 16 muestras de suelo. Además de
comprar suelos comerciales, Joung tomó muestras del suelo en los alrededores
del MIT y a lo largo del río Charles, en Boston (EE UU), que discurre junto al
campus del MIT.
Luego construyeron un sistema de cámaras de alta velocidad
para capturar el impacto de las gotas. Al poder observar la caída de una gota
250 veces más despacio que su velocidad real, las secuencias obtenidas
revelaron un mecanismo que nadie había observado anteriormente: cuando la gota
se estrella contra la superficie comienza a aplastarse y, simultáneamente,
pequeñas burbujas se crean en el punto de contacto con el suelo, atraviesan la
gota y son lanzadas al aire. Dependiendo de la velocidad de caída de la gota y
las propiedades de la superficie sobre la que cae, una nube de “aerosoles
frenéticos” se dispersa.
“Los llamamos frenéticos porque se pueden generar cientos de
gotas de aerosol en un periodo corto de tiempo, unos pocos microsegundos”,
explica Joung. “Además, hemos descubierto que se puede controlar la velocidad
de generación de aerosoles variando las propiedades del suelo y la velocidad de
impacto”, añade.
Joung continúa realizando experimentos similares, utilizando
superficies impregnadas con bacterias del suelo y patógenos como E. coli para
observar como los contaminantes pueden ser dispersados por las lluvias. En su
investigación actual también se depositaron tinturas en las superficies y,
posteriormente, comprobaron que las gotas de aerosol dispersadas eran capaces
de arrastrarlas, lo cual confirmaría que este mecanismo puede dispersar las
sustancias depositadas en el suelo.
“Para prevenir la trasmisión de microorganismos desde la
naturaleza a los humanos necesitamos comprender los mecanismos de los que se
sirven. Gracias a este trabajo hemos descubierto uno de estos mecanismos”,
concluye Joung.
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