Cambios de las nubes en los pasillos ocupados por barcos
A medida que los barcos cruzan el océano, emiten una gran cantidad de pequeñas partículas en el aire (aerosoles) en la atmósfera inferior, y esto tiene sus consecuencias
En las condiciones adecuadas, estas partículas de escape causan patrones de nubes largas y delgadas denominadas "estelas de barcos". Durante décadas, los científicos han teorizado que estos cambios en las nubes podrían alterar el clima al afectar la cantidad de luz solar que llega a la superficie de la Tierra.
Ahora, por primera vez, los investigadores han medido exactamente cómo las emisiones de los barcos afectan las nubes a escala regional. El científico de la Universidad de Washington, Michael Diamond, y sus colegas examinaron más de una década de patrones de nubes en una concurrida línea de navegación en el sureste del Atlántico que conecta Europa con el sur de África y Asia.
Los científicos descubrieron que la actividad de los corredores aumentó la cantidad de gotas de nubes sobre las rutas de paso. Además, mostraron que esas nubes impidieron que alrededor de 2 vatios de energía solar alcanzaran cada metro cuadrado de superficie oceánica a lo largo de las rutas de paso. Los resultados del equipo coincidieron con estudios previos de modelado por computadora que predijeron un efecto de enfriamiento considerable debido al transporte marítimo.
"Si miras una imagen satelital de un área de barcos de alto tráfico, cuando las condiciones meteorológicas son correctas, puedes ver claramente líneas brillantes de nubes a lo largo de donde viajan esos barcos y emiten aerosoles", dijo Diamond, un científico atmosférico. "Las huellas de los barcos son un excelente ejemplo de cómo pequeñas partículas de contaminación en la atmósfera pueden influir en las propiedades de las nubes. Sin embargo, las huellas de los barcos claramente visibles son solo la punta del iceberg, por lo que nuestro estudio analizó cómo el envío podría afectar las propiedades de las nubes en promedio durante un largo período de tiempo ".
La imagen de color natural de arriba muestra un ejemplo de huellas de barcos sobre el sudeste del Océano Atlántico como se observó el 18 de enero de 2018, por el sensor MODIS en el satélite Aqua de la NASA.
Los mapas a continuación muestran las concentraciones promedio de gotas de nubes de 2003 a 2015 durante los meses más nublados de la región (septiembre, octubre y noviembre). El mapa a la izquierda muestra las concentraciones de gotas de nubes observadas por MODIS en los satélites Aqua y Terra de la NASA.
El mapa a la derecha muestra las concentraciones esperadas de gotas de nubes sin actividad de envío. Los valores esperados se calcularon en base a patrones estadísticos de áreas cercanas no contaminadas.
Luego, el equipo calculó la diferencia en la cantidad de luz solar reflejada en el espacio entre los dos escenarios. El equipo utilizó datos de las nubes de la NASA y los instrumentos del Sistema de Energía Radiante de la Tierra (CERES, en ingles), que monitorean la energía solar reflejada por la Tierra y la energía térmica emitida por el planeta.
Diamond explicó que los aerosoles de los barcos crean "semillas" en la atmósfera en las que el vapor de agua puede engancharse y condensarse en pequeñas gotas de nubes.
Estas gotas más pequeñas hacen que las nubes sean más brillantes para que reflejen más luz solar, lo que crea un efecto de enfriamiento local en la superficie del planeta.
Ese cambio es pequeño a escala regional, pero podría ser suficiente para afectar las temperaturas globales si el mismo fenómeno ocurre en todo el mundo, según la coautora del estudio, Hannah, directora de la Universidad de Washington. Cuando el equipo escaló sus hallazgos en todo el planeta, descubrieron que los cambios en las nubes bajas de todas las fuentes de contaminación industrial podrían bloquear aproximadamente 1 vatio de energía por metro cuadrado a nivel mundial. Por contexto, los gases de efecto invernadero de las actividades industriales han atrapado aproximadamente 3 vatios por metro cuadrado hasta ahora.
"Los cambios en las nubes causados por la contaminación industrial han producido un efecto de enfriamiento global que es aproximadamente un tercio tan fuerte como el calentamiento del aumento de los gases de efecto invernadero", dijo Diamond.
Diamond explica que a pesar de que estas emisiones de los barcos tienen un efecto de enfriamiento a corto plazo, crean otros problemas. Los contaminantes del escape de los barcos tienen efectos perjudiciales para la salud humana, al tiempo que agregan dióxido de carbono a la atmósfera.
Los algoritmos desarrollados para este estudio podrían aplicarse para estudiar otras fuentes antropogénicas de contaminación en todo el mundo. "Podemos usar una metodología similar para determinar los efectos de otras fuentes humanas de aerosoles como las plantas de energía", dijo Diamond. "Podríamos modelar el mundo con y sin diversas actividades humanas y comprender mejor nuestro impacto en el clima de la Tierra".
Imagen de NASA Earth Observatory por Lauren Dauphin, utilizando datos de Diamond, Michael, et al. (2020). Imagen MODIS de Jeff Schmaltz, LANCE / EOSDIS Rapid Response. Historia de Kasha Patel.
NASA Earth Observatory