Las partículas de polvo atmosférico de los desiertos tienen la capacidad de causar la formación de cristales de hielo en las nubes del hemisferio norte del Tierra.
Según una nueva investigación, este mecanismo sutil tiene implicaciones importantes para las proyecciones climáticas.
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Basado en 35 años de observaciones satelitales, un equipo de investigación internacional dirigido por ETH Zurich descubrió que el polvo mineral (pequeñas partículas arrastradas por el viento y transportadas a la atmósfera superior) puede causar congelación de gotas de nubes. Este proceso es especialmente importante en las regiones del norte, donde las nubes generalmente forman un rango de temperatura ligeramente por debajo del punto de congelación.
«Donde hay más polvo, es mucho más probable que las nubes se congelen en la parte superior», explica Diego Villanueva, investigador postdoctoral de física atmosférica en la ETH de Zúrich y el autor principal del estudio, explica en un comunicado.
Los investigadores se centraron en las nubes que contienen agua y hielo sobre riggados, que se forman entre -39 ° C y 0 ° C. Estas nubes son comunes en regiones de latitudes medianas y altas, especialmente en el Atlántico Norte, Siberia y Canadá. Los investigadores han demostrado que estas nubes son extremadamente sensibles a los cambios ambientales, especialmente a la presencia de núcleos de cristal de hielo, que se forman principalmente a partir de aerosoles de polvo del desierto.
Al comparar la frecuencia de las nubes de hielo con el nivel de polvo, los investigadores observaron un patrón notablemente consistente: cuanto más polvo y nubes más frías, más frecuentes son las nubes de hielo. Además, según los investigadores, este patrón correspondía casi perfectamente con los experimentos de laboratorio sobre cómo el polvo provoca la congelación de gotas.
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«Este es uno de los primeros estudios que demuestra que las mediciones satelitales de la composición de las nubes coinciden con lo que sabemos en el laboratorio», dice Ulrike Lohmann, co -autor y profesor de física atmosférica en el ETH de Zúrich.
«La forma en que las nubes forman cristales de hielo o glacian influyen directamente en la cantidad de luz solar que se refleja en el espacio y la cantidad de agua que se libera en forma de precipitación», agrega Villanueva. Estos factores son vitales para los modelos climáticos. Sin embargo, hasta ahora, muchos de estos modelos carecen de un punto de referencia sólido sobre cómo la glaciación de las nubes realmente funciona a escala global.
Los nuevos hallazgos establecen una relación medible entre el polvo en el aire y la abundancia de hielo en la parte superior de las nubes, lo que proporciona un punto de referencia crucial para mejorar las proyecciones climáticas. «Esto ayuda a identificar una de las piezas más inciertas del rompecabezas climático», explica Villanueva.
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Durante décadas, los científicos del clima y la atmósfera han estudiado la congelación de las gotas a Microsyla. Este estudio muestra, por primera vez, que la formación de hielo en las nubes (o glaciación) sigue el mismo patrón que la congelación de las gotas, pero a una escala mucho mayor.
Gran impacto
Los nuevos hallazgos demuestran el enorme impacto que las pequeñas partículas de polvo pueden tener en la atmósfera: defectos de tamaño nanométrico en la superficie de las partículas de nubes desencadenan la congelación de gotas de agua que se convierten en cristales de hielo a escala de kilómetro. Esto extiende el campo de la investigación atmosférica en esta área, desde la escala nanométrica hasta observaciones espaciales a gran escala.
Sin embargo, la conexión entre el polvo y el hielo no se manifiesta por igual en todo el mundo. En regiones desérticas como el Sahara, la formación de nubes es escasa y el movimiento del aire más fuerte puede suprimir la congelación. En el hemisferio sur, los aerosoles marinos generalmente actúan como polvo.
Según el equipo de investigación, se necesitan más estudios para aclarar la influencia de otros factores, como la intensidad de las corrientes ascendentes o la humedad, en la glaciación de las nubes. Por ahora, una cosa es segura: pequeñas partículas de polvo de desiertos distantes contribuyen a la formación de nubes en nuestras cabezas y, con ellas, al futuro de nuestro clima.
