miércoles, 22 de septiembre de 2010

Aerosoles, la gran incógnita

Según el IPCC:
Mientras que los cambios radiativos debidos a los gases de efecto invernadero se pueden determinar con un alto grado de precisión [...] las incertidumbres relacionadas con los cambios radiativos debidos a los aerosoles siguen siendo grandes, y dependen en gran medida de las estimaciones de los estudios de modelos mundiales, que son difíciles de verificar en la actualidad
Esta admisión de incertidumbres por parte del IPCC es sospechosa en un organismo que no reconoce las incertidumbres aún mayores que existen en cuanto al efecto del CO2 en el clima.
¿Es real esta incertidumbre? Para intentar averiguarlo habría que estudiar los aerosoles, empezando por delimitar lo que entendemos por tal:
Para mucha gente, los aerosoles son, simplemente, partículas de insecticida, laca y otros líquidos que salen de tubos metálicos a presión. Desde un punto de vista más técnico, sin embargo, aerosol es toda partícula, sólida o líquida, que pueda permanecer suspendida en el aire un periodo relativamente largo de tiempo (desde varias horas hasta varios años), lo que incluye una variedad enorme de sustancias: desde gotitas de agua hasta polvo, pasando por cristales de sal marina, cenizas volcánicas, diferentes esporas de plantas, polen, bacterias, moléculas como los clorofluorocarbonos (CFC) que propulsaban antes los sprays comerciales, sulfatos emitidos por combustión de carbón y petróleo, etc. La cosa se complica debido a las reacciones químicas que pueden ocurrir entre esas sustancias y los diferentes gases de la atmósfera, lo que puede producir compuestos químicos que en principio no estaban presentes. Como siempre pasa, sin embargo, hay divergencias en cuanto a la delimitación del término aerosol, ya que algunos autores dejan al margen las gotas de agua que forman nubes y nieblas y otros las incluyen.
El tiempo de permanencia en la atmósfera es variable, dependiendo del tamaño de la partícula y de la altura a la que se encuentre: el tamaño de las partículas generalmente oscila entre 1 y 1000 micras, pero hay partículas que exceden por arriba o por debajo de estas dimensiones. Cuanto más grandes sean, menos tiempo permanecerán en el aire. En cuanto a la altura, los aerosoles que están cerca del suelo (a menos de kilómetro y medio) permanecen de medio a dos días en el aire. A medida que aumenta la altitud el tiempo de residencia aumenta también. Los aerosoles, lanzados a la estratosfera durante erupciones volcánicas, pueden permanecer de 1 a 2 años en la atmósfera.
La abundancia relativa varía según el medio, así en el aire rural hay unos 70 mg/m3, y en el urbano unos 300 mg/m3, en fábricas y talleres 1.000 mg/m3 y los gases de una central térmica pueden tener hasta 100.000 mg/m3. Todas estas cifras, sin embargo, son muy variables de unos lugares a otros.
Efectos sobre el clima: enfriamiento
Prácticamente todos los autores está de acuerdo en que tanto pueden enfriar como calentar la atmósfera, dependiendo del tipo de aerosol. En lo que no se ponen de acuerdo es en el efecto neto que tienen, aunque la mayoría piensa que es de enfriamiento, al reflejar la luz solar hacia el espacio, lo que se traduce en menor calentamiento de la superficie terrestre. En este efecto de enfriamiento se basan los científicos del IPCC para proclamar que, si no se están cumpliendo las catastróficas predicciones de calentamiento global predichas por los modelos climáticos se debe a que ha habido un aumento de aerosoles en la atmósfera, principalmente de compuestos de azufre, procedentes de combustión de combustibles fósiles o de biomasa sobre amplias regiones de hemisferio norte, lo que está contrarrestando una parte importante del efecto calentador del aumento de los gases de invernadero. Como la monitorización de aerosoles por satélite es relativamente reciente, es difícil comprobar estas afirmaciones, aunque hay algunos trabajos científicos que parecen confirmar esta hipótesis como el de Wang et al. (2009), que encuentran un significativo aumento de aerosoles en el mundo desde 1973 hasta 2007, para lo que utilizaron una medida de visibilidad que se obtiene de rutina en distintas estaciones climatológicas del mundo, muchas de ellas aeropuertos (la visibilidad es la distancia máxima a la cual un observador puede discernir la forma de un objeto en el horizonte). Es decir, utilizaron la visibilidad como proxy para calcular la cantidad de aerosoles con una fórmula que se inventaron.
El problema de este trabajo, aparte de lo discutible de la fórmula, es que las brumas y nieblas también influyen en la visibilidad y ya hemos dicho que muchos autores no las consideran como aerosoles. Por tanto, ¿qué aumentó realmente, la cantidad de partículas o los días de niebla en los aeropuertos?. ¿No será que lo que aumentó fue el número de aviones rodando por las pistas y soltando humo y partículas por los escapes?
Por otra parte, los efectos de enfriamiento provocados por grandes nubes volcánicas que llegan a la estratosfera, como las recientes causadas por las erupciones de El Chichón y el Pinatubo (en la imagen), han sido ampliamente documentadas y todo el mundo está de acuerdo en que producen enfriamiento a escala global.
Los aerosoles también calientan
Por otro lado, hay trabajos que apuntan a una subestimación del efecto de calentamiento que tienen muchos aerosoles, como el de Lindzen y Choi, que analizaron los datos sobre la formación de nubes y aerosoles de polvo, o pequeñas partículas de arena y de silicato en la atmósfera, que fueron recogidos por el satélite CALIPSO de la NASA entre junio de 2006 y mayo 2007. Su análisis reveló que había cerca de 20 por ciento menos de partículas de la nube superenfriadas, partículas con una mezcla de agua y hielo que reflejan más luz solar que el hielo solo, en las regiones en que había aerosoles de polvo, lo que significa que las nubes altas reflejan menos luz solar de la que se suponía. Dicha diferencia, Lindzen y Choi sugieren, podría calentar la atmósfera en esas regiones.
En otro estudio, se afirma que las “nubes marrones” (nubes de aerosol repletas de hollín) han incrementado el calentamiento atmosférico sobre India en un 50%: Veerabhadran Ramanathan, oceanógrafo hindú, ha comprobado que nubes marrones de unos 3 kilómetros de altura cubren un área del norte del océano Índico equivalente al tamaño de los Estados Unidos. Este tipo de nubes contribuyen al calentamiento atmosférico porque absorben la energía del sol y luego la liberan como calor al aire que las rodea. Como la bruma alcanza las partes bajas del Himalaya, Ramanathan y sus colegas creen que las nubes marrones pueden jugar un papel importante en el derretimiento de los glaciares de esa cadena montañosa.
En resumen:
Podemos decir para concluir, que el efecto de los diferentes aerosoles (tanto de origen natural como antropogénico) es muy importante pero está aún por dilucidar cuál es la magnitud e incluso el signo de su influencia en muchos casos, (como, por otra parte, lo está la mayoría de las cuestiones referentes al clima) por tanto, las predicciones con los modelos computerizados que se han hecho hasta ahora adolecen de graves carencias en este asunto y no deberían ser tenidas en cuenta para tomar decisiones políticas.

Página web de la NASA con información de aerosoles y ozono por satélite:
Página de Grecia con información sobre aerosoles:



Referencias:
Cita del IPCC: Climate Change 2001:Working Group I: The Scientific Basis. 6. Radiative Forcing of Climate Change. 6.7.8 Discussion of Uncertainties. IPCC
WANG, K., et al, “Clear sky visibility has decreased over land globally from 1973 to 2007”, en Science, 316, 2009, pp. 1468-70.
Noticia sobre Lindzen & Choi
Imagen pinatubo:

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