Estudiar el papel que juegan las tormentas de polvo en el clima mundial

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Polvo del río Copper Valley visto desde el espacio. Crédito: Debería agregar: USGS/NASA Landsat

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Polvo del río Copper Valley visto desde el espacio. Crédito: Debería agregar: USGS/NASA Landsat

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

Las tormentas fueron tan severas que podían ser vistas por satélites en órbita. Una imagen capturada por el satélite Landsat en 2020 muestra el polvo que sale del valle y sobre la costa sur de Alaska.

Todavía no está claro cómo el polvo puede afectar 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 lo suficientemente baja, el limo (fragmentos microscópicos de roca, minerales y vegetación) actúa como partículas nucleadoras de hielo, fomentando la formación de cristales de hielo en las nubes.

Si la formación de hielo en las nubes se sumará al calentamiento global o ayudará a enfriar el planeta depende de la cantidad de hielo que contengan, cuántas partículas de núcleo de hielo haya y la naturaleza de esas partículas.

En un artículo titulado «Southern Alaska as a Source of Atmospheric Mineral Dust and Ice Core Particles» publicado en la revista Avances de la cienciaEl equipo de investigación cree que se necesita más investigación para comprender el papel que juega el polvo en el complejo sistema climático global.

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Tormenta de polvo en Copper River Valley, Alaska. Crédito: Sarah Barr

Investigación centrada en el polvo del desierto

La investigación anterior se ha centrado en las partículas de polvo expulsadas a la atmósfera por las tormentas en el Sahara y en África y Asia, todas ubicadas en latitudes medias a bajas e incluido el polvo generado en ambientes desérticos.

Los investigadores de Leeds adoptaron un enfoque diferente y decidieron buscar 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 por más de 275 millas. Se estima que el río transporta 70 millones de toneladas de sedimentos glaciares cada año.

Durante los períodos de aguas bajas, en verano y otoño, los vientos levantan limo y lo transportan cientos de millas a través de América del Norte, alcanzando alturas donde pueden formar nubes de hielo.

A diferencia del polvo del desierto del Sahara, las partículas de polvo del río Copper Valley contendrían una mayor cantidad de material biológico, depositado por la rica flora y vida silvestre que habita en el área.

Tormenta de polvo, Copper River Valley, Alaska. Crédito: Sarah Barr

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Tormenta de polvo, Copper River Valley, Alaska. Crédito: Sarah Barr

Formas de hielo en las nubes

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

En ausencia de polvo, el agua puede permanecer en las nubes en forma líquida aunque las temperaturas estén 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 dirigió el estudio, dijo: «Solo una pequeña fracción de las partículas de polvo en la atmósfera tiene el potencial de formar núcleos de hielo, y apenas estamos comenzando a comprender sus fuentes y distribución global.

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“Que una nube refleje un poco la luz del sol depende de la cantidad de hielo que contenga, por lo que debemos poder comprender e identificar las diferentes fuentes de partículas de núcleo de hielo en todo el mundo.

«En la actualidad, los modelos climáticos tienden a subrepresentar las fuentes de polvo en latitudes altas, pero nuestro trabajo sugiere que debemos hacerlo».

Durante la investigación, Sarah Parr y Bethany Wilde, 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 los ambientes desérticos.

Tormenta de polvo, Copper River Valley, Alaska. Crédito: Sarah Barr

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Tormenta de polvo, Copper River Valley, Alaska. Crédito: Sarah Barr

Tormenta de polvo, Copper River Valley, Alaska. Crédito: Sarah Barr

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Tormenta de polvo, Copper River Valley, Alaska. Crédito: Sarah Barr

Descubrieron que las partículas de Alaska eran más efectivas para crear hielo que el polvo que proviene del Sahara, impulsado por la presencia de fragmentos microscópicos de biomateriales, que son partículas que habrían sido producidas por organismos vivos.

En contraste, se cree que las partículas de un mineral llamado feldespato de potasio son el factor principal para la nucleación de hielo en el polvo del desierto del Sahara y sitios de latitudes medias a bajas.

La Sra. Barr, autora principal del artículo, dijo: “Sabíamos que los desiertos como el Sahara son muy importantes en el suministro de partículas de núcleo de hielo a la atmósfera, pero este artículo muestra que los deltas de ríos como el Valle del Río Cobre también son muy importantes.

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«Lugares como el río Cobre emiten enormes cantidades de polvo y debemos comprender estas emisiones para mejorar nuestros modelos climáticos».

más información:
Sarah Barr, el sur de Alaska como fuente de polvo mineral atmosférico y partículas de núcleo de hielo, Avances de la ciencia (2023). DOI: 10.1126/sciadv.adg3708. www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adg3708

Información del diario:
Avances de la ciencia


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