Despejado el enigma de cielos contaminados y calentamiento global

Científicos de Estados Unidos e Israel han determinado que la formación de nubes es afectada por la claridad u oscuridad de las partículas contaminantes del aire, resolviendo una de los preguntas enigmáticas sobre el papel de las nubes en el calentamiento global. Una clave para resolver el problema es la capacidad de la contaminación atmosférica en absorber energía del Sol.

En un estudio publicado en la revista "Science", los científicos explican por qué los aerosoles - pequeñas partículas suspendidas en el huma y en el aire contaminado - a veces impiden la formación de nubes y en otros casos aumentan la cobertura nubosa.

"Cuando la mezcla total de partículas aerosol por contaminación absorbe más luz solar es más efectiva evitando la formación de nubes. Cuando los aerosoles contaminantes son de colores claros y absorben menos energía, el efecto es lo opuesto y realmente ayudan a que se formen las nubes," dijo Lorraine Remer del Goddard Space Flight Center de NASA, en Greenbelt, Maryland (Estados Unidos).

Remer, científica física en la sección de Clima y Radiación en el Laboratorio para Atmósferas de Goddard, trabajó estrechamente con el autor principal del estudio, el finado Yoram Kaufman, de Goddard, en una investigación previa sobre este confuso "efecto aerosol".

La planta energética Hunter, en Utah,
quema carbón bituminoso.
(Foto de Utah Geological Survey)

Con esta nueva comprensión, los científicos que trabajan en predecir cómo está cambiando el clima de la Tierra podrán dar un gran paso de avance.

El efecto de la continuamente cambiante cobertura nubosa ha sido un problema durante mucho tiempo para los científicos del clima. La manera en cómo las nubes cambian como respuesta al calentamiento por gases invernadero y la contaminación del aire tendrá un impacto importante en el clima futuro.

Las nubes no solamente distribuyen agua alrededor del globo sino que también ayudan a regular cuanto del calor solar retiene el planeta.

Usando esta nueva comprensión de cómo la contaminación con aerosoles influye sobre la cubierta nubosa, Kaufamn y el co-autor Ilan Koren del Instituto Weizmann de Ciencias en Rehovot, Israel, estiman que el impacto mundial podría ser de un incremento neto en la cobertura nubosa de hasta cinco por ciento

En investigaciones previas por los autores y sus colegas, ambos efectos que los aerosoles tienen sobre las nubes fueron observados en datos de satélites de NASA. Sobre el Océano Atlántico norte, las nubes que frecuentemente producen intensas lluvias se hacían más altas y eran más frecuentes cuando estaban presentes humarolas de contaminación de América del Norte o polvo del Desierto de Sahara, en África.

Clear Air = Aire claro Cloud Supression = Supresión de nubes Smoke Plumes = Humarolas

Grandes humarolas de humo puede actuar como represoras de nubes debido a que las diminutas partículas en esta forma de contaminación del aire absorbe una gran cantidad de luz solar. El satélite Aqua de NASA capturó este proceso de supresión de nubes sobre Brasil occidental y Bolivia en septiembre de 2005.
(Foto de NASA)

Sin embargo, cuando el humo de los grandes incendios ascendía sobre la cuenca del Río Amazonas en América del Sur, la cantidad de nubes era consistentemente menor que cuando el aire estaba relativamente claro.

Sólo con estas observaciones, los científicos no podrían estar absolutamente seguros que los mismos aerosoles estaban provocando el cambio de las nubes. Otros factores climáticos locales como los vientos cambiantes y la cantidad de humedad en el aire podrían ser responsables, lo que significaría que la contaminación simplemente era arrastrada.

"Separar los efectos reales de los aerosoles del efecto coincidencial de la meteorología fue un duro problema de resolver," dijo Koren. Además, el impacto de los aerosoles es difícil de observar, comparado con los gases invernadero como el dióxido de carbono, ya que los aerosoles solamente permanecen en el aire durante más o menos una semanas mientras que los gases invernadero pueden permanecer por décadas.

Para enfrentar este problema, Kaufman y Koren reunieron una masiva base de datos de observaciones globales que sugieren fuertemente que es la oscuridad (absorbe la luz solar) o brillantez (refleja la luz solar) de la contaminación por aerosoles y no factores climáticos que causan que la contaminación actúe como represor o facilitador de nubes.

Estas mediciones fueron tomadas de la Red Robótica de Aerosoles, de NASA, con instrumentos en tierra en casi 200 sitios en todo el mundo.

Contaminación del aire en Ciudad de México.
(Foto de WRI)

Los científicos realizaron una extensa revisión de las condiciones del cielo en 17 localidades - incluyendo Washington, Roma, Beijing y Ciudad de México - que representaban tipos diferentes de contaminación del aire y patrones climáticos. Instrumentos automáticos que actúan como un medidor de luz para cámares registraban las lecturas de cuanta luz solar estaba llegando desde el cielo varias veces en una hora en épocas diferentes del año.

Sin importar en que lugar del mundo se tomaran las mediciones ni en que estación, Kaufman y Koren observaban el mismo patrón. Había muchas nubes cuando el aire estaba lleno de contaminación reflectora de la luz, pero mucho menos nubes se registraban en presencia de los aerosoles que absorben la luz.

"La probabilidad de que tal consistente relación entre aerosoles y sus efectos sobre las nubes se deba a algún otro factor es muy improbable," dijo Koren, que vino a Greenbelt en 2002 para trabajar con el equipo de NASA luego de obtener su doctorado en la Universidad de Tel Aviv.

Las nubes son "la manera que tiene la naturaleza de dibujar en el cielo la física de lo que está sucediendo exactamente en el aire," dijo Koren. "Si uno puede reducir sus formas y patrones a números e introducirlos en fórmulas matemáticas, quizás podamos predecir el tiempo, o incluso pronosticar cambios en el clima."

NASA dice que sus satélites, modelos computarizados y tecnología continuarán en el avance de la comprensión humana de cómo la contaminación por aerosoles afecta el clima de la Tierra.

La formación de satélites "A-train" de NASA, ahora con instrumentos que miden a través de las nubes a bordo de las naves Cloudsat y CALIPSO, está ayudando a responder preguntas sobre el papel de las nubes en el calentamiento global y la influencia de los aerosoles en las lluvias e huracanes.