Charles David Keeling y las Mediciones del

CO2 Atmosférico

" El más importante " juego de datos ambiental del vigésimo

siglo

Nacido el 20 de abril de 1928 en Scranton, Pensilvania .

Amante de la música desde siempre, era tan apasionado por la música que pudo haberse convertido en un pianista de concierto.

CHARLES KEELING

O En 1945 se matriculó en un curso de verano de la Universidad de Illinois y cuando la Segunda Guerra Mundial terminó aquel verano, Keeling continuo en Illinois.

O Después de su graduación en 1940, el profesor Malcolm Dole de la Universidad de Northwestern, le ofreció una beca de postgrado en Química.

O Continua con sus estudios de postgrado en el Departamento de Geología al Oeste de Norteamérica, debido a que tenia amplio conocimiento en la geología y un amor por el aire libre.

Ya trabajando en el Departamento de Geoquímica en el laboratorio de Harrison Brown construye un sistema de vacío para aislar el CO2 del aire o agua acidificada. El CO2 en el aire seco se atrapaba como un sólido en el sistema vacío usando nitrógeno líquido.

Keeling construyó un manómetro para medir el CO2 gaseoso confinando el gas en un volumen conocido a una presión y temperatura conocida.La medición fue precisa (reproducible) a 0,1%, que era tan buena o mejor que otros procedimientos para la medición de CO2, fue ahí en donde su atención se concentro en la medición del CO2 atmosférico ya que los valores publicados por otros científicos variaban demasiado.

Acampó durante tres semanas en el Gran Parque Sur. Sin tener la certeza de que el CO2 en aire virgen junto al Océano Pacífico en Big Sur seria constante,

el recoge muestras de aire cada pocas horas durante un día y noche completa.

El aire de la tarde tuvo un casi CO2 constante (310 partes por millón (ppm) en volumen de aire seco).

La concentración de CO2 de la noche fue mayor y variable.

Keeling encontró que el agua del río y el agua subterránea contiene más CO2 disuelto que lo esperado si el CO2 disuelto

se encontrara en equilibrio con el CO2 en el aire.

En 1956 sus resultados fueron lo suficientemente firmes como para contarlo a otros, entre ellos el Dr. Oliver Wulf de

la Oficina del Tiempo de EEUU.

Había descubierto que el CO2 es cerca de 310 ppm en la atmósfera libre en

grandes regiones del hemisferio norte.

El propuso medir el co2 con un espectrómetro infrarrojo, que podría ser calibrado con precisión con gas medido por un manómetro. El manómetro es la manera más confiable de medir el co2, pero cada medición requiere la mitad de un día de trabajo.

El espectrómetro puede medir diferentes ejemplos por hora pero debe ser calibrado con niveles confiables.

Keeling explico que la medición en la literatura científica puede ser poco

fidedigno.

A Wexler le gustaba la propuesta de Keeling y declaro que las medidas infrarrojas debería

hacerse en Mauna Loa y en la Antártica.

Afortunadamente, los resultados del CO2 de Keeling también trajeron la atención de Roger Revelle, director de la Institución Scripps de Oceanografía cerca de San Diego, California.

El fue a grandes longitudes para calibrar el instrumento infrarrojo con la precisión moderada de las normas de gas.

Keeling minuciosamente construyó un manómetro cuyos resultados fueron reproducibles para 1 parte en 4.000 (0,025%), esas permitiendo así que las mediciones de co2 atmosférico sea reproducibles a 0,1ppm.

Roger Revelle de Scripps creía que el principal valor de la medición podrían ser para establecer una “foto instantánea” del CO2 alrededor del mundo en 1957, lo cual puede ser comparado con las mediciones.

Roger Revelle de Scripps creía que el principal valor de la medición podrían ser para establecer una “foto instantánea”

del CO2 alrededor del mundo en 1957, lo cual puede ser comparado con las mediciones.

Para ensayar experimentos de campo, Keeling

midió los ejemplos de aire en Pasadena.

Las concentraciones de CO2 variaron

significantemente, aparentemente afectadas por

emisiones urbanas.

La atención de Keeling se señaló a la modelo diurno que él observó

en el CO2 atmosférico. El aire de la tarde tenía un contenido de

CO2 casi constante de 310 ppm en volumen de aire seco.

La concentración de CO2 en la noche era más alto y variable. También, cuanto mayor sea el contenido de CO2, menor es la relación C / C.

Se pensaba que la fotosíntesis de las plantas sería elaborado por CO2 en la atmósfera cerca del suelo durante el día y la respiración se restablecería de CO2 a la atmósfera durante la noche.

Keeling explico que las mediciones en la literatura científica podrían ser poco fiable. Para medir el CO2 propuso utilizar un espectrómetro de infrarrojos que se calibra con precisión , con

el gas medido por un manómetro.

Keeling encontró una explicación en un libro llamado el clima cerca del suelo, esta era que cuando existía

buen clima se generaba una turbulencia que se mesclaba con el aire cerca del suelo y esto se vuelve rico en CO2 de la respiración de las

plantas.

Keeling descubrió que en la atmosfera hay cerca de 310 ppm de CO2 libres en las grandes regiones

del hemisferio norte. Con estos análisis fue suficiente para contarlo al

mundo.

Después de esto hizo todo lo posible por calibrar el instrumento infrarrojo con las normas de gases medida con precisión.

Construyo un manómetro, cuyos resultados fueron reproducibles por 1 parte en 4000 (0,025%), esto significa que permite mediciones de CO2 atmosférico que pueden reproducirse a 0,1 ppm.

expertos contemporáneos ponen en duda la necesidad de tal precisión, por otra parte existía la preocupación de que las mediciones en Mauna Loa se confundan con el CO2 emitido por el volcán.

Aquí nace la idea de comparar el CO2 en esos años y 20 años después, para ver si las concentraciones de CO2 han cambiado,

la gente había considerado que la quema de combustibles fósiles podía aumentar el CO2 atmosférico, pero se pensó que

una buena parte del CO2 seria absorbido por el océano.

Medidas Atmosféricas de CO2 en Mauna Loa en 1958-1959.

En marzo de 1958, Ben Harlan de Scripps y Jack Pales de la Oficina Meteorológica instalaron el instrumento infrarrojo de Keeling en Mauna

Loa (Hawái).

La lectura del primer día era dentro de 1 ppm del valor 313 ppm esperado por Keeling a partir de sus mediciones hechas en el Muelle

de Scripps.

Concentración se elevó entre marzo y

mayo.

Concentraciones cayeron en septiembre.

Concentraciones aumentaron de

manera constante desde Noviembre a

Mayo de 1959.

Keeling llegó a la conclusión de que…

“Por primera vez estamos siendo testigos del retirado natural de CO2 en el aire para el crecimiento de las plantas durante el

varano y devuelto cada invierno subsiguiente”.

Mensualmente se hace un promedio de CO2 atmosférico moderado sobre Mauna Loa. Este gráfico, es conocido como la curva de Keeling, muestra

oscilaciones estacionales sobrepuestas sobre la rebelión del CO2.

En la atmósfera, el CO2 absorbe la radiación infrarroja desde la superficie de la Tierra e irradia de nuevo una parte de la energía del

suelo. Este efecto invernadero calienta la superficie de la Tierra y podría producir cambio de clima.

En el océano, CO2 forma Acido Carbónico H2CO3

el que hace que el océano sea más acido, estocontribuido con la quema de combustibles fósilesbaja aun más el pH de las aguas superficiales del océano.

Los cambios cíclicos en la órbita de la Tierra causacambios cíclico en la temperatura, pequeñosincrementos de temperatura que hacen que elCO2 se conduzca del océano a la atmosfera

El programa de medición de CO2 de Keeling fue puesto en peligro muchas veces por las decisionesfinanciaras de las agencias de gobierno, tratandode disminuir los costos sustituyendo la manometría,pero ningún método proporciona la misma precisión

Keeling, la medición precisa de CO2

INTEGRANTES:Cynthia Hernández

Gabriela HernándezCarolina López

Cynthia Ramírez

Carolina Vera

RAMO: Química AnalíticaPROFESOR: FECHA: 25-05-12