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Si cambian los aerosoles, cambia el clima
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Adolfo Marroquín Santoña | 02-06-2016 | 15:16

A los efectos del clima y sus cambios, los aerosoles son las partículas sólidas o líquidas en suspensión dentro de la atmósfera terrestre. Es evidente que estas partículas intervienen en el balance radiativo del sistema SOL-TIERRA, y que esa intervención juega un importante papel en el intercambio de energía. Sin embargo, durante años, ese papel no se ha tenido en cuenta suficientemente al estudiar el clima y sobre todo sus cambios.

Estudios desarrollados en el Instituto de Investigación de Nevada (EE UU) han demostrado que 15 de los 16 veranos más fríos ocurridos entre el año 500 a. C. y el 1000 d. C., fueron causados por la inyección en la atmósfera de ingentes cantidades de aerosoles, procedentes de grandes erupciones volcánicas.

De la propia definición de los aerosoles y de la estructura de las nubes, podemos considerar  a éstas como bolsas de aerosoles en gotitas líquidas o sólidas, formadas alrededor de “núcleos de condensación”. También son aerosoles los que contiene el humo procedente de incendios o de la quema de productos de todo tipo, agrícolas, forestales, etc., o del polvo levantado y transportado por el viento, desde áreas desérticas o en fase de desertificación.

Son también aerosoles las partículas procedentes de las erupciones volcánicas, o de la contaminación producida por las industrias, o de las estelas de condensación (“contrails”) de los aviones, de las que por cierto hablábamos en un artículo anterior (enlace), que con frecuencia se extienden, dando lugar a nubes del tipo cirros, o procedentes de tantas otras actividades, naturales o no.

Como vemos, el origen de los aerosoles es múltiple y su tendencia al aumento, desde mediados del siglo XIX, es evidente. Pero se tardó bastante en dar a esta presencia de los aerosoles en la atmósfera la importancia que realmente tienen sobre el clima del planeta. De hecho, en los estudios sobre cambio climático se reconocía, durante muchos años, que el grado de comprensión científica, es decir el conocimiento que se tenía sobre el papel de los aerosoles “ERA MUY BAJO”.

 

Incluso más allá de los efectos que pudieran asignarse a los aerosoles en cuanto a su papel para absorber o para dispersar la radiación solar incidente (de arriba hacia abajo) o la radiación terrestre emergente (del suelo hacia el espacio), surgió la duda de cuál sería el resultado de estas influencias ¿Se enfriaría con ello la Tierra o se calentaría? Esta duda persistió durante buena parte de la mitad del siglo XX, de forma que según fuera el modelo físico-matemático utilizado, se obtenían predicciones antagónicas en cuanto al futuro del clima.

Tan opuestas eran los resultados de los modelos utilizados por los distintos grupos de climatólogos, que un eminente científico, el climatólogo soviético Mijaíl Budyko (1920 a 2001) opinaba que, en cualquier caso, nos enfrentábamos a una “catástrofe climática”, pero de muy dudosa tendencia, puesto que en caso de calentamiento, la temperatura del planeta se dispararía, fundiendo el hielo y convirtiendo la Tierra en un planeta permanentemente cálido y árido, pero en caso de enfriamiento, la temperatura disminuiría bruscamente, hasta que la Tierra alcanzase un estado estable de glaciación total. Así de dispar y ambigua era la visión del futuro climático de nuestro planeta , compartida por buena parte de los climatólogos durante los años centrales del siglo XX.

La salida de toda aquella ambigüedad se encontró en Marte, cuando en 1971 la nave Mariner 9 observó aquel planeta, encontrando que, con cierta frecuencia, grandes masas de polvo (aerosoles) envolvían todo el planeta, alterando fuertemente las condiciones climáticas del conocido como “planeta rojo”.

Esto llevó a los investigadores a pensar que el polvo atmosférico, y por extensión todos los aerosoles, debían jugar en el clima del planeta Tierra un papel mucho más importante del que se había supuesto hasta entonces.

 

Por tanto, a partir de aquel momento, a lo largo de las década de 1990, se modificaron las ecuaciones que servían de base a los modelos climáticos, incluyendo en ellas términos que tenían en cuenta la creciente presencia de aerosoles, con lo que los resultados obtenidos por los modelos se ajustaron mucho mejor a lo que, de hecho, se estaba observando.

La mayoría de los aerosoles atmosféricos contribuyen a protegernos del calentamiento del planeta, puesto que constituyen un filtro para la energía solar entrante, de forma que todo aquel mecanismo que la naturaleza ponga en marcha para inyectar aerosoles debería ser, en principio, bienvenido, desde el punto de vista de ayuda en la lucha por frenar el calentamiento global.

Como antes decía, una fuente de aerosoles de gran importancia son precisamente las erupciones volcánicas, capaces de inyectar en la atmósfera, en un espacio de tiempo relativamente corto, millones de toneladas de partículas. Estas partículas eruptivas, lanzadas con frecuencia hasta la estratosfera, por encima de la tropopausa terrestre, adquieren entonces una enorme importancia en su papel de “enfriadores de la atmósfera”.

Un ejemplo de ello fue la erupción, en 1991, del Monte Pinatubo, en Filipinas, que dio lugar a la inyección de más de 20 millones de toneladas de dióxido de azufre a la estratosfera, afectando al clima mundial durante años, dando lugar a un enfriamiento global que a los 18 meses de la erupción, llegó a alcanzar casi medio grado centígrado, cifra importante en el marco de los valores medios del clima.

La erupción del Pinatubo fue una ocasión excepcional para probar si los cambios hechos en los modelos climáticos, para incluir en ellos el efecto de los aerosoles, eran correctos o no. Los modelos apuntaban a que en pocos meses se produciría un enfriamiento de 0,3 ºC, como consecuencia de la enorme erupción, y las medidas realizadas en cientos de observatorios de referencia, distribuidos por todo el mundo, dieron un resultado de… 0,3 ºC.

 

La exactitud obtenida por los modelos al incluir los aerosoles en ellos, ha hecho que se confíe más en sus predicciones sobre el calentamiento global asociado al juego de supremacías entre los Gases de Efecto Invernadero (GEI), que aumentan el calentamiento, y los aerosoles, que lo disminuyen. Pero dado que los valores en el futuro estos dos rectores del clima (GEI y aerosoles) tienen una componente natural, que alcanza el 50%, resulta que la otra mitad es cosa de la actividad humana, y por tanto sus valores futuros dependerán de lo que la humanidad haga, por lo que para estudiar sus posibles efectos hay que recurrir a trabajar con los llamados “escenarios”, es decir estimaciones de lo que puede hacer el hombre.

El árbitro que debe controlar el resultado de la competición entre los dos contendientes (GEI y aerosoles), tratando de mantener el equilibrio, es el Sol y más en concreto aquella parte de la radiación solar que alcanza el suelo y la que sale de éste. Tenemos pues dos equipos galácticos y un árbitro sideral, pero tenemos que contar también con el público, el conocido como jugador número doce, cuya actitud, que es importante en cualquier partido, es aquí esencial, sobre todo habida cuenta de que el aforo del campo, que en este caso es todo el planeta Tierra, va camino de los 10.000 millones espectadores activos, con lo que su papel será absolutamente definitivo.

Esperemos que, durante este partido, el comportamiento de los hinchas sea adecuado.

Adolfo Marroquín Santoña

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Adolfo Marroquín, Doctor en Física, Geofísico, Ingeniero Técnico Industrial, Meteorólogo, Climatólogo, y desde 1965 huésped de Extremadura, una tierra magnífica, cuna y hogar de gente fantástica, donde he enseñado y he aprendido muchas cosas, he publicado numerosos artículos, impartido conferencias y dado clases a alumnos de todo tipo y nivel, desde el bachillerato hasta el doctorado. Desde este blog, trataré de contar curiosidades científicas, sobre el clima y sus cambios, la naturaleza, el medio ambiente, etc., de la forma más fácil y clara que me sea posible.