El aerosol y el cambio climático

El interés del hombre por la meteorología ha sido una constante a lo largo de la historia, ya que el tiempo condiciona todas las actividades humanas, desde las más lúdicas como planificar unas vacaciones o elegir el atuendo, hasta las más serias como decidir los momentos de siembra o recogida de los productos agrícolas. Recientemente, el clima, que no es más que un modo de denominar al tiempo medio que nos afecta, se ha vuelto un tema de gran actualidad. El hecho de que la humanidad podría estar sometiendo al planeta a una presión excesiva, con riesgo de inducir un cambio en el clima, es algo que preocupa a expertos y profanos.

En el último informe del Panel sobre el Cambio Climático, los expertos de diversos países han llegado a diferentes consensos. Así, se ha establecido con un alto grado de confianza que el proceso del Calentamiento Global que sufre el Planeta tiene su origen en el aumento de los gases de efecto invernadero, como resultado de las actividades humanas. No obstante, los procesos climáticos son complejos y existen aspectos que necesitan estudio adicional para reducir las incertidumbres y mejorar los modelos usados para la predicción del clima del futuro. Es el caso del aerosol atmosférico.

El aerosol influye en el cambio climático y juega un papel protagonista en la calidad del aire, y por lo tanto es responsable de numerosos efectos relacionados con el deterioro del medio ambiente y en particular de la salud humana.

Expertos de 12 países europeos se han unido en la red Earlinet (European Aerosol Lidar Network) para estudiar los aerosoles presentes en la atmósfera (industriales, de concentraciones urbanas, polvo sahariano, volcánicas o de incendios forestales, entre otros) y cómo inciden en el clima. Un total de 25 estaciones realizan medidas simultáneas de niveles de aerosol en la atmósfera para descubrir sus 'misterios'. Entre ellas participa la granadina del Centro Andaluz de Medio Ambiente (CEAMA).

aerosol atmosférico

Lo relevante del aerosol, según el coordinador del Grupo de Física de la Atmósfera del CEAMA, Lucas Alados, es que, "mientras los gases de efecto invernadero retienen la emisión de radiación infrarroja del planeta y hacen que la Tierra se caliente, los aerosoles, al reflejar parte de la radiación solar hacia el espacio, tendrían el papel contrario: de enfriamiento".

Pero ¿qué son los aerosoles y hasta qué punto influyen en el clima? Como explica Alados, "el término aerosol atmosférico hace referencia a la suspensión de partículas sólidas y líquidas presentes en el aire atmosférico. Su importancia es evidente si tenemos en cuenta que estas partículas son el germen sobre el que se inicia la formación de gotas en las nubes". Los aerosoles son capaces de reflejar parte de la radiación solar hacia el espacio y, en este sentido, "contribuyen al enfriamiento del planeta". Sin embargo, también los hay que, en vez de reflejar, absorben la luz... y ahí el tema se complica.

La importancia del proyecto europeo Earlinet radica en mejorar la caracterización del efecto del aerosol, discriminado sus efectos de absorción y de 'reflexión' de la luz solar, con el fin de determinar hasta que punto contribuyen a contrarrestar el efecto de calentamiento producido por los gases de efecto invernadero. Pero no sólo eso.

El aerosol atmosférico puede ser de origen natural o antropogénico y las partículas que los componen incluyen sulfatos y nitratos, generados en procesos secundarios, partículas minerales de origen desértico, sal marina, introducidas en la atmósfera por procesos mecánicos, cenizas volcánicas y polen entre otras. Poder discriminar el tipo de partículas presentes y las tendencias en cuanto a su aumento permitiría determinar hasta que punto los seres humanos influyen en este otro aspecto del cambio climático.

A través de las diferentes estaciones y la combinación de los datos de cada una de ellas -ubicadas desde el Mediterráneo hasta el Círculo Polar Ártico, los ambientes marinos de climas suaves a los de frío polar, con aires limpios de zonas poco pobladas o regiones altamente contaminadas- se podrá dibujar un "mapa tridimensional de lo que sucede en toda Europa gracias a una medida regular con una metodología y una tecnología estandarizadas".

El objetivo es trazar el perfil de los aerosoles. "Saber qué tenemos encima de nuestras cabezas". El método utilizado, denominado LIDAR, "consiste en enviar un haz de luz láser pulsado, como el de un puntero láser, hacia la atmósfera y detectar lo que retorna hacia el sistema de medida". Con la información obtenida es posible detectar la presencia de partículas a diferentes alturas. Así, lo usual es que las partículas estén presentes hasta alturas de uno o dos kilómetros cuando son de origen local. Pero pueden localizarse en niveles de hasta seis kilómetros cuando se producen fenómenos de transporte a gran distancia, como el caso de eventos de polvo mineral del Sahara o penachos de humo procedentes de incendios forestales.

"El gran reto que representa el aerosol", explica Alados, "radica en su alta variabilidad tanto en el espacio como en el tiempo. Su tiempo de permanencia en la atmósfera es corto, apenas de una semana en la mayoría de los casos. Diversos procesos pueden arrastrarlo a la superficie terrestre. Por ejemplo la lluvia, como en el caso de las lluvias rojas asociadas al polvo mineral del desierto". La variabilidad de las fuentes del aerosol hace que encontremos regiones con gran concentración de aerosol y otras de gran limpieza atmosférica. De ahí surge la necesidad de una red que cubra diferentes regiones de Europa en las que se realice una observación de la distribución vertical del aerosol.

Las actividades de Earlinet están claramente relacionadas con un reciente programa de observación americano que incluye al satélite Calipso, equipado con un sistema lidar que orbita alrededor de la Tierra. "Es como una linterna", cuenta el físico granadino, "que va describiendo una órbita alrededor del planeta. Los puntos de medida fijos de las estaciones terrestres junto al global del satélite ofrece un 'barrido' del planeta". "Es como hacer una tomografía. El satélite proporciona unas imágenes, como una rebanada de la atmósfera que permite determinar dónde está el aerosol, dónde la nube...".

Origen humano

Buscar qué parte del aerosol tiene origen humano "es una cuestión clave del estudio". Combinando diversas técnicas se puede indagar si las partículas de determinada capa tienen un tamaño u otro, lo cual ofrece pistas sobre su origen: "El aerosol conectado con los procesos de contaminación de la quema de combustibles fósiles suelen tener diámetros por debajo de la micra (la millonésima de metro). Mientras que los aerosoles asociados al polvo del desierto o las partículas del entorno marino (cristales de sal) son partículas con diámetros por encima de ese valor".

La predicción del clima, la preocupación por el cambio climático y sus efectos suponen un reto a resolver por los científicos. El programa Erlinet, en el que Granada participa con un papel relevante, por su avanzada instrumentación, puede ayudar a responder algunas preguntas frecuentes.