Art Sedlacek, científico atmosférico del Laboratorio Nacional Brookhaven del Departamento de Energía de EE. UU., Ha hecho todo lo posible para estudiar los aerosoles: pequeñas partículas emitidas por fábricas, incendios forestales, gases de escape de automóviles y, a veces, de fuentes naturales.aviones equipados con equipos de alta tecnología a través de columnas de incendios forestales y sobre el océano, y ha visitado estaciones en todo el mundo para observar estas partículas y comprender su impacto potencialmente grande en el clima. Pero los científicos comprenden el papel que juegan estas partículas en el equilibrio energético de la Tierra,sin mencionar la comprensión pública de ese impacto, todavía está evolucionando.
Para algunas personas, el término "aerosol" se refiere al propelente en una lata de aerosol, porque sustancias como laca para el cabello y la pintura en aerosol salen de esas latas como una neblina de partículas pequeñas. Pero, como señala Sedlacek, "los aerosoles sonmucho más que lo que hay en tu lata de laca para el cabello "
Los científicos definen un aerosol como una suspensión de partículas en la atmósfera. Tienen fuentes artificiales y naturales. Por ejemplo, explica Sedlacek, los aerosoles pueden formarse naturalmente cuando los pinos liberan un químico llamado alfa-pineno, un aceite que se condensaen partículas que pueden verse suspendidas como una neblina, por ejemplo, sobre las Montañas Humeantes dándoles su nombre. Otros tipos de partículas de aerosol se forman durante la combustión u otros procesos industriales en fábricas y motores de automóviles, por la quema de biomasa comoárboles y matorrales para despejar la tierra para la agricultura, e incluso en fuegos de cocina.
El objetivo de Sedlacek es comprender el impacto que tienen los aerosoles en el sistema climático de la Tierra.
"Los gases de efecto invernadero como el dióxido de carbono, el metano y el óxido nitroso tienen un gran efecto sobre el clima porque atrapan el calor en la atmósfera y calientan el planeta", dijo Sedlacek. "Sin embargo, cuando miramos nuestras estimaciones de cuánto calentamiento tenemosdebería verse según las cantidades de gases de efecto invernadero en la atmósfera, algo está apagado. El calentamiento debería ser mayor, lo que nos lleva a suponer que algo más está mitigando el efecto de estos gases en el calentamiento ".
Cómo los aerosoles compensan el calentamiento de los gases de efecto invernadero
Lo que Sedlacek y otros científicos de Brookhaven y de otras partes de la comunidad científica atmosférica han determinado es que los aerosoles ayudan a resolver esta discrepancia ". Cuando tenemos en cuenta cómo los aerosoles interactúan con la energía radiante solar entrante, la fuente dominante de energía enSistema climático de la Tierra: podemos conciliar el calentamiento menos de lo esperado de nuestra atmósfera "
La mayoría de los aerosoles en la atmósfera solo dispersan la luz del sol, enviando parte de la energía radiante del sol de vuelta al espacio y ejerciendo una influencia refrescante en el clima de la Tierra. Otras partículas de aerosol, denominadas "carbono negro" y "carbono marrón", generalmentecreados a partir de incendios forestales, procesos industriales y gases de escape de automóviles, pueden dispersar y absorber la luz del Sol. Dependiendo de la extensión de estos dos procesos, estos aerosoles de carbono negro y marrón pueden ejercer una influencia de calentamiento o de enfriamiento en nuestra atmósfera.Piense en lo que sucede cuando camina afuera en un día soleado con una camisa negra. Se calienta mucho más rápido que con una camisa de color claro porque el negro absorbe la luz. Con las partículas de aerosol que reflejan y absorben la luz, resulta difícil cuantificarsu efecto neto sobre el sistema climático.
Cómo los aerosoles impactan las formaciones de nubes
Otro papel esencial que desempeñan los aerosoles en el sistema climático es su capacidad para formar nubes. Las gotas de nubes se forman cuando el agua se condensa en partículas de aerosol, explica Ernie Lewis, otro científico atmosférico en Brookhaven Lab. Las nubes también pueden ejercer un calentamiento o unefecto de enfriamiento en el clima de la Tierra.
"Las nubes funcionan de manera diferente a los gases de efecto invernadero en la atmósfera", dijo Lewis. "Si coloco más dióxido de carbono en la atmósfera, va a bloquear el calor emitido por la Tierra y atraparlo en la atmósfera, lo que calienta el planeta. PeroSi bien las nubes también absorben parte del calor emitido por la Tierra y calientan el planeta, también dispersan la luz entrante del sol de regreso al espacio, enfriando el planeta. Por lo tanto, hay dos efectos competitivos ".
De su investigación, los científicos atmosféricos han determinado que los efectos que las nubes y los aerosoles tienen en el sistema climático están compensando el calentamiento de los gases de efecto invernadero, lo que en última instancia explica por qué los científicos no han visto tanto calentamiento como se esperaba de los niveles de gases de efecto invernadero.
Los desafíos de estudiar aerosoles
El mayor desafío que enfrentan los científicos al estudiar cómo los aerosoles impactan en el clima es que este impacto es una fracción tan pequeña de la energía total que la Tierra recibe del sol.
Cada metro cuadrado de la Tierra recibe 340 vatios de energía radiante del sol en un promedio global diario. Alrededor del 30 por ciento de esa energía se refleja en el espacio por ejemplo, por las nubes, dejando aproximadamente 230 vatios por metro cuadrado que esabsorbido por la Tierra: en la atmósfera, los océanos y la tierra. El efecto de los gases de efecto invernadero en el clima de la Tierra es solo alrededor del uno por ciento de esa cantidad, y el efecto de los aerosoles, al dispersar y absorber la energía radiante del sol, esuna fracción aún más pequeña. Sedlacek explica que está determinando esta pequeña señal que hace que estudiar los efectos de los aerosoles sea tan desafiante.
"Pensar en una escala tan pequeña ha demostrado ser un desafío", dijo. "Pero incluso los pequeños cambios pueden tener un gran efecto en el clima. Un pequeño aumento porcentual en la energía solar entrante absorbida por la Tierra puede llevarnos aarriba en el calentamiento del clima fuera de control; por el contrario, un pequeño porcentaje de disminución podría enviarnos a una era de hielo ".
Otro desafío es que las partículas de aerosol son muy pequeñas, generalmente de menos de un micrómetro millonésima parte de un metro de diámetro; para ponerlo en perspectiva, el diámetro de un mechón de cabello humano es de aproximadamente 75 micrómetros. Y porque las partículas de aerosolson tan pequeños que es extremadamente difícil reunir los datos que los científicos necesitan para analizar los efectos de los aerosoles sobre el clima.
Cuando Sedlacek vuela en un avión a través de un penacho de incendio forestal, debe asegurarse de que su equipo recolecte suficientes partículas para determinar sus propiedades, como el tamaño, la capacidad de absorción de luz y la composición química, para que los efectosde estos aerosoles en el sistema climático se puede determinar. El equipo es muy sensible y es extremadamente difícil obtener datos lo suficientemente precisos mientras se vuela a través de humo espeso a 150 millas por hora para recolectar muestras microscópicas. Pero realizar mediciones tan detalladas y precisas es esencialpara mejorar nuestra comprensión del sistema climático de la Tierra, y es especialmente importante en un mundo donde los humanos continúan emitiendo gases de efecto invernadero y aerosoles, dicen los científicos.
"Para aquellos de nosotros que estudiamos aerosoles, es un problema fascinantemente complejo", dijo Sedlacek. "Y si bien esta complejidad desafía nuestras capacidades de observación y modelado, los aerosoles son un componente crítico de nuestra atmósfera. Si queremos cuantificar mejor el cambio climático,no solo debemos entender los gases de efecto invernadero, sino también los aerosoles "
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Laboratorio Nacional Brookhaven . Original escrito por Cassie Kelly. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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