La atmósfera preindustrial contenía más partículas y, por lo tanto, nubes más brillantes de lo que pensábamos anteriormente. Esta es la último hallazgo del experimento CLOUD, una colaboración entre unos 80 científicos del laboratorio de física de partículas del CERN, cerca de Ginebra. Cambia nuestra comprensión de la atmósfera antes de que los humanos empezaran a contaminarla, y de cómo podría ser en el futuro.
La mayoría de las gotitas de las nubes necesitan diminutas partículas en suspensión que actúen como "semillas" para su formación y crecimiento. Si una nube contiene más de estas semillas, y por lo tanto más gotitas, se verá más brillante y reflejará más luz solar de la superficie terrestre. Esto, a su vez, puede enfriar el clima. Por lo tanto, comprender la cantidad y el tamaño de las partículas en la atmósfera es vital para predecir no solo el brillo y la reflectividad de las nubes del planeta, sino también las temperaturas globales.
Hoy en día, aproximadamente la mitad de estas partículas provienen de fuentes naturales. Esto incluye el polvo del suelo, los volcanes, los incendios forestales que producen hollín o la espuma marina que se evapora en el aire dejando pequeñas partículas de sal en la atmósfera.
Muchas partículas en suspensión también provienen de la quema de combustibles fósiles. Esto produce hollín, pero también dióxido de azufre, que se transforma en ácido sulfúrico en la atmósfera. Además de causar lluvia ácida, las moléculas de ácido sulfúrico pueden unirse y... crecer en partículas. Otras moléculas como amoníaco A menudo ayudan a unir las moléculas de ácido sulfúrico y, en general, este proceso forma alrededor de la mitad de las partículas que siembran nubes en la atmósfera actual.
El NUBE Un experimento en el CERN también descubrió recientemente que gases emitidos por los árboles Pueden unirse para formar nuevas semillas de nubes en la atmósfera, sin necesidad de otros contaminantes, como se creía anteriormente. Los científicos creían que las semillas de las nubes necesitaban ácido sulfúrico (a menudo mezclado con otros compuestos) o moléculas de yodo para unirse e iniciar el proceso.
En nuestro nuevo estudio de seguimiento, publicado en PNASTrabajamos con otros científicos de CLOUD para simular este proceso en la atmósfera. Nuestro trabajo sugiere que, incluso hoy en día, los árboles producen una gran proporción de semillas de nubes en las zonas boscosas más limpias del mundo.
Las simulaciones de la atmósfera antes del inicio de la quema de combustibles fósiles y del inicio de la revolución industrial (definida en la climatología como el año 1750) predicen menos partículas que las presentes hoy. Con menos partículas, las nubes más limpias habrían reflejado menos energía solar y, quizás contrariamente a la intuición, habrían tenido un aspecto algo más gris.
El experimento CLOUD
La capacidad de los gases de los árboles (terpenos) para formar partículas se propuso por primera vez en 1960 para explicar neblinas azules Se ha observado sobre bosques en zonas remotas. Muchos experimentos de laboratorio lo han confirmado desde entonces. terpenos puede ayudar a formar nuevas partículas, pero hasta hace poco se pensaba que otros contaminantes como el ácido sulfúrico Se requerían.
Gran parte del progreso más reciente en este campo se debe al experimento CLOUD: un cilindro de acero inoxidable de unos tres metros de diámetro y tres metros de altura. Se inyectan gases en el cilindro, donde reaccionan de forma similar a como lo harían en la atmósfera y luego se unen para formar partículas. Instrumentos de última generación cuentan las moléculas y partículas de gas en la cámara. Estudiamos cómo cambia el número de nuevas partículas que se forman cada segundo al aumentar la cantidad de gases pegajosos en el cilindro.
¿Qué significa esto para la atmósfera?
En la atmósfera actual, la cantidad de ácido sulfúrico es tan alta que resulta difícil medir cuánto contribuye cualquier otro elemento a la formación de nuevas partículas y, por consiguiente, a la formación de nubes. Sin embargo, nuestra nueva simulación, basada en los resultados de CLOUD, muestra que los terpenos eran muy importantes en la atmósfera más limpia de hace unos cientos de años. Los modelos informáticos sugieren que las estimaciones de las concentraciones de partículas en la atmósfera preindustrial, más limpia, deberían aumentarse, mientras que nuestras estimaciones de las concentraciones actuales se mantienen prácticamente sin cambios.
Es difícil hacer predicciones precisas en esta etapa inicial, ya que no se comprenden todos los complejos procesos químicos. Sin embargo, los nuevos resultados pueden ser importantes, ya que un mayor número de partículas en la atmósfera implica nubes más reflectantes y un clima más frío.
La contaminación enmascara el cambio climático
Durante el último siglo, el enfriamiento debido al aumento de partículas en la atmósfera ha compensado, o incluso enmascarado, parte del calentamiento provocado por el aumento de los niveles de dióxido de carbono. Nuestras simulaciones sugieren que este enfriamiento adicional podría no haber sido tan intenso como se creía anteriormente.
Recientemente ha habido han existido preocupaciones que a medida que mejoramos colectivamente la calidad del aire en todo el mundo, al emitir menos partículas a la atmósfera, también reduciremos la capacidad de las partículas de actuar como semillas de nubes y tener un efecto refrescante.
Aunque nuestras simulaciones siguen siendo bastante inciertas, la importancia potencial de este nuevo proceso sugiere que, a medida que reducimos la contaminación por combustión y otras fuentes, los compuestos naturales podrían volver a cobrar mayor importancia. Al ayudar a reemplazar las semillas de nubes provenientes de la contaminación atmosférica, los árboles podrían ayudarnos a limitar el aumento de la temperatura global.
Sobre el Autor
Hamish Gordon, investigador en ciencias atmosféricas, Universidad de Leeds
Cat Scott, investigadora en ciencias atmosféricas, Universidad de Leeds
Este artículo se publicó originalmente el La conversación. Leer el articulo original.
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