Examinando el papel que juegan las tormentas de arena en el clima mundial

Las tormentas de polvo gigantes en el Golfo de Alaska pueden durar días y enviar toneladas de sedimentos finos o limo a la atmósfera, y esto está teniendo un impacto en el sistema climático global, dicen los científicos.

Las tormentas son tan extensas que pueden ser vistas por satélites que orbitan la Tierra. Una imagen capturada por el satélite Landsat en 2020 muestra el polvo que se eleva desde el valle y sobre la costa sur de Alaska.

No está claro exactamente cómo podría estar influyendo el polvo en el sistema climático global, aunque una nueva investigación de la Universidad de Leeds y el Centro Nacional de Ciencias Atmosféricas sugiere que el efecto es mayor de lo que se pensaba anteriormente.

Cómo se forma el hielo en las nubes

A una temperatura suficientemente baja, el limo (fragmentos microscópicos de roca, minerales y vegetación) actúa como partículas nucleadoras de hielo que estimulan la formación de cristales de hielo en las nubes.

Que la formación de hielo en las nubes aumente el calentamiento global o ayude a enfriar el planeta depende de la cantidad de hielo que contengan, la cantidad de partículas que forman núcleos de hielo y la naturaleza de esas partículas.

En un artículo, titulado «El sur de Alaska como fuente de polvo mineral atmosférico y artículos nucleadores de hielo», publicado en la revista avances en la cienciaEl equipo de investigación argumenta que se necesita más investigación para comprender el papel que juega el polvo en el complejo sistema climático global.

Investigación centrada en el polvo del Sahara

Investigaciones anteriores se han centrado en las partículas de polvo arrojadas a la atmósfera por las tormentas en el Sahara y en África y Asia, todas en latitudes medias a bajas y que involucran polvo generado en ambientes desérticos.

Los investigadores de Leeds adoptaron un enfoque diferente y decidieron observar una fuente de polvo en latitudes altas. Analizaron el polvo proveniente del valle del río Copper en la costa sur de Alaska, que se extiende a lo largo de 275 millas. Se estima que el río transporta 70 millones de toneladas de sedimentos glaciares cada año.

Durante los períodos de poca agua, en verano y otoño, los vientos recogen el sedimento y lo transportan cientos de kilómetros a través de América del Norte, alcanzando altitudes en las que puede formar nubes de hielo.

Sin embargo, a diferencia del polvo del Sahara, las partículas de polvo del río Copper Valley contendrán un mayor volumen de material biológico, depositado por la rica vegetación y fauna que vive en la región.

Formación de hielo en las nubes

Las partículas de polvo en la atmósfera son agentes importantes en la formación de hielo.

En ausencia de polvo, el agua en las nubes puede permanecer en forma líquida incluso si las temperaturas están muy por debajo del punto de congelación.

El profesor Benjamin Murray, científico atmosférico de la Escuela de la Tierra y el Medio Ambiente de Leeds, que supervisó el estudio, dijo: «Solo una pequeña fracción de las partículas de polvo en la atmósfera tienen la capacidad de nuclear hielo y apenas estamos comenzando a comprender sus fuentes». y distribución mundial.

«El hecho de que una nube se vuelva más o menos reflectante de la luz solar depende de la cantidad de hielo que contenga, por lo que debemos poder comprender y cuantificar las diversas fuentes de partículas de formación de núcleos de hielo en todo el mundo.

«Actualmente, los modelos climáticos tienden a no representar estas fuentes de polvo de latitudes altas, pero nuestro trabajo indica que debemos hacerlo».

Durante la investigación, Sarah Barr y Bethany Wyld, investigadoras de doctorado de la Escuela de la Tierra y el Medio Ambiente de Leeds, recolectaron muestras durante las tormentas de polvo. Posteriormente, el material se analizó en el laboratorio y se comparó con los tipos de partículas de polvo que se originan en ambientes desérticos.

Descubrieron que las partículas de Alaska eran más efectivas para formar hielo que el polvo que proviene del Sahara, impulsadas por la presencia de fragmentos microscópicos de sustancias biogénicas, partículas que habrían sido producidas por organismos vivos.

Por el contrario, se cree que las partículas de un mineral llamado feldespato de potasio son el principal agente nucleador de hielo en el polvo del Sahara y en sitios de latitudes medias y bajas.

Barr, autor principal del artículo, dijo: “Sabíamos que los desiertos como el Sahara son muy importantes para entregar partículas de nucleación de hielo a la atmósfera, pero este artículo muestra que los deltas de ríos como el valle del río Copper también son muy importantes.

«Enormes cantidades de polvo se emiten desde lugares como el río Cobre, y necesitamos comprender estas emisiones para mejorar nuestros modelos climáticos».