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Los niveles de helio en la atmósfera han ido en aumento desde 1974. Hace tiempo que los científicos sabían que esto pasaba, pero hasta ahora no habían conseguido medir las cantidades de este químico para comprobar en qué medida estaba sucediendo, y hasta qué punto es preocupante. Investigadores de San Diego, en California (Estados Unidos), han publicado un artículo en el que explican cómo los humanos estamos produciendo esta sustancia.
Los científicos del Instituto de Oceanografía Scripps de la UC San Diego han utilizado una técnica sin precedentes para detectar los niveles de helio en la atmósfera, resolviendo un problema que ha persistido entre los químicos atmosféricos durante décadas.
La abundancia atmosférica del isótopo 4-helio (4He) está aumentando porque se libera 4He durante la quema y extracción de combustibles fósiles, explican los científicos.
Los investigadores informan que está aumentando a un ritmo muy lento, pero, por primera vez, claramente medible. El isótopo 4He en sí mismo no se suma al efecto invernadero que está calentando el planeta, pero sus medidas podrían servir como marcadores indirectos del uso de combustibles fósiles.
El estudio apoyado por la Fundación Nacional de Ciencias ha sido publicado en la revista Nature Geoscience.
"La motivación principal fue resolver una controversia de larga data en la comunidad científica sobre las concentraciones de helio en la atmósfera", explica en un comunicado el autor principal del estudio, Benni Birner, de UC San Diego.
El isótopo 4He se produce por desintegración radiactiva en la corteza terrestre y se acumula en los mismos reservorios que los combustibles fósiles, en particular los de gas natural. Durante la extracción y combustión de combustibles fósiles, se libera 4He, lo que crea otro medio para evaluar la escala de la actividad industrial.
Los geocientíficos de Birner y Scripps Jeff Severinghaus, Bill Paplawsky y Ralph Keeling crearon un método preciso para comparar el isótopo 4He con los niveles del nitrógeno del gas atmosférico común. Debido a que los niveles de nitrógeno en la atmósfera son constantes, un aumento en He/N2 es indicativo de la tasa de acumulación de 4He en la atmósfera.
El coautor del estudio y geoquímico de Scripps Oceanography, Ralph Keeling, describe el estudio como una "obra maestra de la geoquímica fundamental". Aunque el helio es relativamente fácil de detectar para los científicos en muestras de aire, presente en niveles de cinco partes por millón de aire, nadie había hecho el trabajo para medirlo con el cuidado suficiente para observar un aumento atmosférico, ha dicho.
El estudio también proporciona una base para que los científicos comprendan mejor el valioso isótopo 3-helio (3He), que tiene usos para la fusión nuclear, la criogenia y otras aplicaciones. Las propuestas para adquirir el escaso gas de la luna son una indicación de hasta dónde llegarán los fabricantes para recolectarlo.
Según trabajos previos de otros investigadores, el isótopo 4He existe en la atmósfera en lo que parece ser una proporción invariable con el 3He. El aumento atmosférico del isótopo 4He medido en Scripps implica, por lo tanto, que el isótopo 3He debe estar aumentando a un ritmo comparable al del 4He. La investigación del equipo de Birner plantea varias preguntas sobre la precisión de las suposiciones previas de los científicos sobre cómo se produce el 3He y en qué cantidad.
“No lo sabemos con certeza, pero me pregunto si hay más 3He saliendo de la Tierra de lo que pensábamos anteriormente, que tal vez podría ser cosechado y alimentar nuestros reactores de fusión nuclear en el futuro”, dice Birner.
“El estudio pone de relieve una controversia en torno al raro isótopo de helio 3He”, añade Keeling. "Las implicaciones están lejos de ser claras, pero exige trabajo adicional".