Kimberly Prather
química de la atmósfera de Estados Unidos
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Kimberly A. Prather es una química atmosférica estadounidense. Ocupa una cátedra distinguida en química atmosférica y es profesora distinguida en la Instituto Scripps de Oceanografía y en el Departamento de Química y Bioquímica de la Universidad de California en San Diego. Su trabajo se centra en cómo los seres humanos influyen en la atmósfera y el clima.
- Universidad de California en Davis
- Universidad de California en Davis (Ph.D.; 1985-1990)
| Kimberly Prather | ||
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| Información personal | ||
| Nacimiento | Santa Rosa (Estados Unidos) | |
| Nacionalidad | Estadounidense | |
| Educación | ||
| Educación | doctor en filosofía | |
| Educada en |
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| Información profesional | ||
| Ocupación | Investigadora, química y científica ambiental | |
| Empleador |
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| Miembro de | Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos | |
| Sitio web | caice.ucsd.edu/labs/kimberly-a-prather | |
| Distinciones | ||
En 2019, fue elegida miembro de la Academia Nacional de Ingeniería por sus tecnologías, las cuales transformaron la comprensión de los aerosoles y sus efectos en la calidad del aire, el clima y la salud humana. En 2020, fue elegida miembro de la Academia Nacional de Ciencias de Estados Unidos. Asimismo, es miembro electo de la Sociedad Filosófica Estadounidense, la Unión Geofísica Estadounidense, la Asociación Estadounidense para el Avance de la Ciencia y la Academia Estadounidense de las Artes y las Ciencias.
Primeros años y formación
Prather nació en Santa Rosa (California).[1] Cursó estudios en el Santa Rosa Junior College y en la Universidad de California en Davis, donde obtuvo su licenciatura en 1985 y su doctorado en 1990.[2]
Realizó una estancia posdoctoral en la Universidad de California en Berkeley entre 1990 y 1992, trabajando con el premio Nobel Yuan T. Lee.[1]
Trayectoria profesional
En 1992, Prather se incorporó a la Universidad de California en Riverside como profesora adjunta.[3] Durante su estancia en la UC Riverside, comenzó a trabajar en la espectrometría de masas de aerosoles, desarrollando métodos para hacerla compacta y transportable. Patentó dicha tecnología.[4][5][6][7][8]
En 2001, Prather se incorporó al cuerpo docente de la Universidad de California, San Diego como miembro del Departamento de Química y Bioquímica y del Instituto Scripps de Oceanografía.[9]
Investigación
Las primeras investigaciones de Prather se centraron en determinar las principales fuentes de contaminación por partículas finas en California, así como en el noreste de los Estados Unidos.[10][11] Como parte de esta investigación, exploró métodos para distinguir entre diferentes fuentes de aerosoles basándose en la composición y el tamaño de las partículas individuales.[10][12] Desarrolló la espectrometría de masas de aerosoles por tiempo de vuelo (ATOFMS), una técnica con alta resolución de tamaño y temporal.[13][14]
En 1999 comenzó a trabajar con la Universidad de Rochester estudiando los efectos en la salud de las partículas ultrafinas.[15][16][17] Perfeccionó la técnica de detección para medir con precisión el tamaño y la composición de partículas pequeñas.[18]
El sistema ATOFMS para partículas ultrafinas permitía examinar las partículas de los gases de escape de vehículos propulsados por gasolina y diésel.[19] Determinó que, junto a la autopista, las partículas de entre 50 y 300 nm provenían principalmente de vehículos pesados (51 %) y vehículos ligeros (32 %)[19] Utilizó el sistema ATOFMS para partículas ultrafinas con el fin de estudiar la composición atmosférica, combinando los datos obtenidos con mediciones de ozono y NOx.[20][21] ATOFMS se utiliza actualmente de forma generalizada en estudios atmosféricos en todo el mundo.[1]
En 2003, Kimberly se incorporó al comité asesor sobre "PM2.5 y aire limpio" de la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos (EPA).[22]
Entre 2003 y 2006, Prather investigó si la técnica ATOFMS podía utilizarse para medir los componentes carbonáceos de los aerosoles (incluidos los HAP) y ayudar a comprender los procesos atmosféricos, distinguiendo entre carbono orgánico (CO) y carbono elemental.[23] Prather demostró que era posible distinguir entre carbono elemental (CE) y carbono orgánico (CO) a nivel de partícula individual, e investigó sus asociaciones químicas con amonio, nitrato y sulfato.[24] Su grupo exploró formas de calibrar los datos del ATOFMS, haciendo posible la atribución de fuentes de partículas ambientales en tiempo real.[24] Para ello, clasificaron las partículas utilizando una red neuronal artificial (ART-2a).[24]
En 2008, se convirtió en codirectora científica del proyecto CalWater en colaboración con F. Martin Ralph; una iniciativa de investigación interdisciplinaria plurianual centrada en cómo los aerosoles afectan al suministro de agua en la Costa Oeste de los Estados Unidos.[25] Su estudiante de doctorado Kerri Pratt dirigió el estudio "Ice in Clouds Experiment - Layer Clouds" (ICE-L).[26] ICE-L incluyó el primer ATOFMS para aeronaves, llamado «Shirley».[26][4]
Pratt y Prather estudiaron cristales de hielo in situ a bordo de aviones de alta velocidad que sobrevolaban Wyoming, y descubrieron que las partículas estaban compuestas principalmente de polvo o partículas biológicas (bacterias, esporas de hongos o materia vegetal).[26] Comprender la composición de las partículas en suspensión es fundamental para evaluar adecuadamente su impacto en el cambio climático, así como para entender cómo los aerosoles influyen en la formación de nubes y en la precipitación.[26][27]
En 2010, se convirtió en la directora fundadora del Centro de la NSF para el Impacto de los Aerosoles en el Clima y el Medio Ambiente (CAICE, por sus siglas en inglés).[28]
En 2013, CAICE pasó a ser un Centro de Innovación Química de Fase II de la Fundación Nacional de Ciencias (NSF).[29] En esta función, Prather desarrolla nuevas técnicas analíticas para estudiar la química de los aerosoles.[28] Su grupo demostró que el polvo y los bioaerosoles que viajan desde lugares tan lejanos como el Sahara pueden intensificar las precipitaciones en el oeste de los Estados Unidos.[30] El grupo de Prather estudia los microbios que pasan del océano a la atmósfera y contribuyen a los cambios en la temperatura global.[31] Los experimentos que recrean el océano en el laboratorio (ocean-in-lab) se llevan a cabo transfiriendo miles de litros de agua de mar del océano Pacífico, generando olas y añadiendo nutrientes para inducir el crecimiento de microbios.[31]
Como parte de CAICE, su grupo fue el primero en identificar los principales factores que determinan la composición química de la aerosolización marina (sea spray), descubriendo que dichas características dependían de las fuerzas físicas y de la biología oceánica asociadas a las olas.[29] Demostraron la existencia de dos tipos de gotas; gotas de tipo «película» (film drops) cargadas de microbios y materia orgánica, y gotas de tipo «chorro» (jet drops) que contenían principalmente sal marina y otras especies biológicas.[29] El equipo de investigación de Prather ahora puede estudiar el impacto del dióxido de carbono en la temperatura global controlando la cantidad que entra en su cámara de simulación oceánica.[31][32]
El Simulador de Investigación Océano-Atmósfera (SOARS, por sus siglas en inglés) de la Scripps Institution of Oceanography entró en funcionamiento en el verano de 2022 y se utiliza para estudiar cómo el viento, la temperatura, la luz solar y la contaminación afectan al océano y a la atmósfera.[33] La financiación de CAICE fue prorrogada por la National Science Foundation en 2018, mediante una segunda subvención de 20 millones de dólares que permitió investigar la interacción de la contaminación de origen humano con los gases y aerosoles producidos por el océano.[34]
Prather recibió el Premio NAS en Ciencias Químicas de 2024, otorgado por la Academia Nacional de Ciencias de Estados Unidos, por su trabajo para profundizar en la comprensión de los aerosoles atmosféricos y su impacto en la calidad del aire, el clima y la salud humana.[35]
Premios y distinciones
- 1994 Premio de Investigación de la American Society for Mass Spectrometry[36]
- 1994 Investigador Joven de la National Science Foundation[37]
- 1997 Premio a la Creatividad Especial de la National Science Foundation[37]
- 1998 Premio Smoluchowski de la Gesellschaft für Aerosolforschung'[38]
- 1999 Premio Kenneth T. Whitby de la American Association for Aerosol Research[39]
- 2000 Premio Arthur F. Findeis de Química Analítica de la ACS[40]
- 2009 Premio de Sostenibilidad para el Profesorado de la Universidad de California en San Diego[41]
- 2009 Elegida miembro de la Asociación Estadounidense para el Avance de la Ciencia (AAAS)[42]
- 2010 Elegida miembro de la Unión Geofísica Estadounidense (AGU)[43]
- 2010 Elegida miembro de la Academia Estadounidense de las Artes y las Ciencias[44]
- 2010 Premio de la ACS por Avances Creativos en Ciencia y Tecnología Ambiental en[45]
- 2011 Premio al Científico Distinguido de la ACS (sección de San Diego)[37]
- 2015 Premio Haagen-Smit de Aire Limpio del California Air Resources Board[46]
- 2018 Premio a la Excelencia en Investigación en Ciencia e Ingeniería de la asociación Chancellor’s Associates de UC San Diego[47]
- 2019 Elegida miembro de la National Academy of Engineering[48]
- 2020 Premio ACS Frank H. Field y Joe L. Franklin por Logros Destacados en Espectrometría de Masas[49]
- 2020 Elegida miembro de la Academia Nacional de Ciencias de Estados Unidos
- 2022 Elegida miembro de la Sociedad Filosófica Estadounidense
- 2022 Premio de Química Analítica de Pittsburgh
- 2023 Premio Gustavus John Esselen de Química en Interés Público
- 2023 Lista «Power List» de The Analytical Scientist: Líderes y Defensores[50]
- 2024 Premio de Ciencias Químicas de la Academia Nacional de Ciencias de Estados Unidos[35]
- 2024 Lista «Power List» de The Analytical Scientist: Protectores del Planeta[51]
