No se trata solo de cuán calientes arden los incendios, también es donde se queman lo que importa. Durante la reciente temporada de incendios extremos en Australia, que comenzó en 2019 y se quemó en 2020, se liberaron millones de toneladas de partículas de humo a la atmósfera.La mayoría de esas partículas siguieron un patrón típico, depositándose en el suelo después de un día o una semana; sin embargo, las creadas en los incendios que ardían en un rincón del país lograron cubrir todo el hemisferio sur durante meses. Un par de científicos israelíes lograron rastreardesconcertantes picos de enero y febrero de 2020 en una medida de neblina cargada de partículas a esos incendios, y luego, en un artículo publicado recientemente en ciencia , descubrieron la "tormenta perfecta" de las circunstancias que barrieron las partículas emitidas por esos incendios hacia la atmósfera superior y las esparcieron por todo el hemisferio sur.
Las partículas que llegan a la estratosfera, la capa superior de la atmósfera, llegan con mayor frecuencia a través de erupciones volcánicas. La ceniza emitida en las erupciones más extremas oscurece el sol y enfría el planeta, además de producir puestas de sol espectaculares. Prof. IlanKoren, del Departamento de Ciencias Planetarias y Terrestres del Instituto Weizmann de Ciencias, que realizó el estudio junto con su antiguo alumno, el Dr. Eitan Hirsch, ahora Jefe de la División de Ciencias Ambientales del Instituto de Investigación Biológica de Israel en Ness Tziona, había notado unaaumento extremo en una medida satelital de carga de partículas en la atmósfera llamada AOD, o profundidad óptica de aerosol. En enero de 2020, esas mediciones, trazadas en desviaciones estándar, mostraron una desviación tres veces mayor que la normal, algunas de las lecturas más altas jamás registradasobtenido, superior incluso a los del monte Pinatubo en 1991. Pero el momento no coincidió con ninguna actividad volcánica. Se preguntaron si los incendios podrían ser los culpables, a pesar de queEs raro que el humo de los incendios escape de la capa inferior de la atmósfera conocida como troposfera en cantidades significativas.La troposfera se extiende desde el suelo hasta una altura de varios kilómetros, y si las partículas de humo logran elevarse tan alto, golpean una capa de inversión llamada tropopausa que actúa como una especie de techo entre la troposfera y la estratosfera.
Trabajando hacia atrás y utilizando datos de varios satélites, incluidas, además de AOD, lecturas LIDAR que revelaron cómo las partículas se distribuían verticalmente en "rebanadas" de atmósfera, los dos pudieron demostrar que la fuente de los picos eran los incendios forestales -- específicamente los que arden en el sureste de Australia. Un análisis más detallado de los datos satelitales reveló que la amplia banda de neblina en la estratosfera se extendía hasta cubrir el hemisferio sur, alcanzaba su punto máximo de enero a marzo y persistía hasta julio; llegaba hasta la costa occidental de Australia y de regreso a ella..
¿Cómo penetraron estas partículas de humo a través del techo de la tropopausa y por qué provienen de estos incendios y no de los otros? Una pista, dice Hirsch, se encuentra en otro incendio forestal distante que había ocurrido hace varios años en Canadá. Luego, también, se habían registrado altos niveles de AOD. Ambos incendios ocurrieron en latitudes altas, lejos del ecuador.
La altura de la troposfera se reduce en estas latitudes: sobre los trópicos, su techo superior puede alcanzar hasta 18 km sobre la superficie, mientras que en algún lugar por encima del paralelo 45 - Norte y Sur, da un paso repentino hasta alrededor de 8-10 km de altura. Entonces, el primer elemento que permitió el vuelo transcapa de las partículas fue simplemente tener menos atmósfera para cruzar.
Las nubes de pirocúmulos, alimentadas por la energía de los incendios, se consideraron un medio de transporte de humo a la estratosfera. Sin embargo, al inspeccionar los datos del satélite, Hirsch y Koren notaron que las nubes de pirocúmulos se formaban solo en una pequeña fracción de laduración de los incendios, y se vieron principalmente sobre los incendios que ardían en la parte central de la costa. En otras palabras, estas nubes no pudieron explicar las grandes cantidades que se transportaron a la estratosfera, y un mecanismo adicional para levantar el humo a sotavento desde elfaltaban las fuentes.
Esto trae a colación el segundo elemento: los patrones climáticos en la franja conocida como el cinturón ciclónico de latitud media que atraviesa el extremo sur de Australia, una de las regiones más tormentosas del planeta. El humo se advectó por primera vez se movió horizontalmentepor los vientos predominantes en la atmósfera inferior hasta el Océano Pacífico, y luego parte de ella convergió en las nubes convectivas profundas allí y se elevó en el núcleo de las nubes a la estratosfera. Un mecanismo de retroalimentación interesante conocido como "vigorización de las nubes por aerosoles" puedeprofundizar aún más las nubes. En un estudio anterior, los autores habían demostrado que en condiciones tales como el medio ambiente prístino sobre el Océano Austral, las nubes convectivas están "limitadas por aerosoles". Los niveles elevados de humo podrían actuar como núcleos de condensación de nubes, lo que permite quenubes para desarrollarse más profundamente y así aumentar el número de nubes que pueden penetrar la tropopausa e inyectar el humo en la estratosfera.
Arriba en la estratosfera, las partículas se encontraron en un mundo diferente al que acababan de dejar. Si abajo estaban a merced de corrientes de aire mezcladas y agitadas, arriba en la parte superior el aire se mueve de manera constante y lineal.Es decir, había una corriente fuerte que los estaba moviendo hacia el este sobre el océano hacia Sudamérica y de regreso sobre el Océano Índico hacia Australia, y lentamente se asentaba alrededor de todo el hemisferio ". La gente en Chile estaba respirando partículas de los incendios australianos,"dice Hirsch. Al navegar en una corriente de aire sin fin, estas partículas permanecieron en el aire durante mucho más tiempo que las partículas de humo de la atmósfera inferior.
"Para las personas en el suelo, el aire puede haber parecido un poco más brumoso o las puestas de sol un poco más rojas. Pero un AOD tan alto, mucho, mucho más alto de lo normal, significa que la luz solar se estaba bloqueando, al igual que lo hacedespués de las erupciones volcánicas ", dice Koren." Entonces, el efecto final de ese humo en la atmósfera fue el enfriamiento, aunque todavía no sabemos cuánta influencia pueden haber tenido ese enfriamiento y atenuación en el ambiente marino o los patrones climáticos.
"Siempre hay incendios en California, en Australia y en los trópicos", agrega. "Es posible que no podamos detener todas las quemas, pero necesitamos comprender que las ubicaciones precisas de esos incendios pueden garantizartienen efectos muy diferentes en nuestra atmósfera ".
La investigación del profesor Ilan Koren cuenta con el apoyo del de Botton Center for Marine Science; el Sussman Family Center for the Study of Environmental Sciences; el Dr. Scholl Foundation Center for Water and Climate Research; el Ben May Center for Chemical Theory and Computation; Scott Eric Jordan; el Proyecto Yotam; la herencia de Emile Mimran; y el Consejo Europeo de Investigación. El profesor Koren es el titular de la Cátedra Beck / Lebovic de Investigación en Cambio Climático.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Instituto de Ciencias Weizmann . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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