Un tempo di residenza è la quantità di tempo in cui una sostanza o una particella rimane in una particolare area o sistema. Nella scienza, ci sono generalmente tempi di residenza dell’acqua e tempi di residenza dell’atmosfera. Tutti si riferiscono a vari cicli della Terra, il più diffuso dei quali è il ciclo dell’acqua. Comprendere questi tempi di residenza potrebbe aiutare a fornire soluzioni a problemi come l’inquinamento delle acque e il riscaldamento globale. I tempi di residenza variano per i diversi tipi di molecole e le condizioni o il mezzo della sostanza.
Ci sono due modi in cui le particelle o le molecole generalmente cambiano residenza, deposizione secca e deposizione umida. Nella deposizione secca, la molecola o il particolato si sposta sulla superficie terrestre dall’atmosfera senza l’aiuto delle precipitazioni. La deposizione umida, come suggerisce il nome, utilizza le precipitazioni per rimuovere varie cose dall’atmosfera e portarle sulla superficie terrestre, dove possono cadere sulla terraferma o in corpi idrici come laghi, fiumi e oceani.
Uno dei modi più semplici per comprendere i tempi di permanenza è osservare una molecola d’acqua e quanto tempo, in media, può rimanere in un particolare stato. L’umidità del suolo ha generalmente un tempo di permanenza di uno o due mesi, ad esempio. D’altra parte, le acque sotterranee profonde possono avere un tempo di residenza fino a 10,000 anni. Nell’oceano, il tempo medio di permanenza di una molecola d’acqua è di 37,000 anni, ma questo dipende da una serie di fattori. L’acqua vicino alla superficie potrebbe evaporare molto più rapidamente dell’acqua vicino al fondo del mare.
Anche se i tempi di residenza di una molecola d’acqua potrebbero non essere un grosso problema, la comprensione del concetto potrebbe aiutare gli scienziati con altri problemi. Ad esempio, il tempo di permanenza di una molecola di anidride carbonica nell’atmosfera è di circa cinque anni. Dopo tale periodo, generalmente si sposta in un’altra posizione, in genere l’oceano. Capire per quanto tempo l’anidride carbonica rimane nell’atmosfera fornisce agli scienziati alcuni indizi per la sua rimozione e sequestro. Potrebbe essere possibile, una volta sviluppata la tecnologia, iniziare ad avere un impatto significativo sui livelli di anidride carbonica nell’atmosfera quasi immediatamente.
Anche la comprensione dei tempi di residenza potrebbe aiutare gli scienziati a scoprire indizi sul passato. Ad esempio, se gli scienziati conoscono il tempo di permanenza dell’acqua in una calotta glaciale, possono utilizzare tali informazioni per determinare le condizioni in cui si trovavano quando l’acqua era l’ultima volta in forma liquida. Ciò potrebbe fornire risposte sul passato della Terra, come le condizioni atmosferiche e persino quali animali potrebbero essere stati vivi durante un certo periodo di tempo.