Un viaje polvoriento

Las partículas de polvo generalmente están compuestas de óxidos metálicos, arcillas y carbonatos. Con mayor frecuencia se acumulan en cuencas desérticas bajas, a menudo ríos o lagos secos.

Cuando los vientos levantan las partículas, pueden extenderse a través de miles de kilómetros, rodeando el planeta y fertilizando partes clave de los océanos y las selvas tropicales con nutrientes críticos, especialmente hierro. También pueden propagar enfermedades, provocar asma y otros problemas de salud respiratoria, y oscurecer los cielos tanto que causan accidentes de tránsito y problemas para los pilotos.

Uno de los efectos más difíciles de estudiar, pero de largo alcance, del polvo es su influencia en el clima y en el tiempo. Las partículas de polvo pueden cambiar la temperatura del aire al bloquear la luz, influir en dónde se forman las nubes y cómo se comportan, y afectar si se producen huracanes u otros tipos de tormentas.

Al fertilizar el mar, el polvo también ayuda a influir en el tamaño y la frecuencia de las floraciones de fitoplancton que consume dióxido de carbono, lo que podría desempeñar un papel en el aumento o disminución de las temperaturas globales.

El norte de África es la mayor fuente de polvo atmosférico del mundo con diferencia. "Tiene los ingredientes clave: muchos vientos fuertes, sedimentos amontonados en cuencas, tiempo seco y poca vegetación", explicó el científico atmosférico de la NASA Hongbin Yu, señalando que la región de El Djouf en Mauritania y Malí y la depresión de Bodélé en el norte de Chad son las fuentes de gran parte del polvo.

Los mapas anteriores, basados en datos analizados por Yu y sus colegas, muestran dónde el sensor MODIS observó polvo saliendo de África y sobre el Océano Atlántico de 2007 a 2016. Estas observaciones de profundidad óptica se basan en la cantidad de luz que las partículas de polvo dispersan y absorben.

Las mediciones capturan polvo en todos los niveles de la atmósfera, no en altitudes específicas. Los mapas se publicaron por primera vez en 2019 en el Journal of Geophysical Research – Atmospheres.

Estacionalidad del polvo

Observe la estacionalidad en la distribución del polvo. En diciembre y enero, los fuertes vientos del noreste, el Harmattan, de África occidental transportan polvo hacia el sudoeste, colocando las concentraciones más altas sobre el Golfo de Guinea y extendiendo penachos de polvo hacia el oeste hacia América del Sur.
A lo largo del año, a medida que cambian los patrones de viento y la ubicación de la Zona de Convergencia Intertropical (ITCZ), la banda de polvo más concentrada se mueve hacia el norte. De junio a agosto, las partículas fluyen desde África occidental hacia el Caribe.

"Medir la distribución del polvo atmosférico es solo la primera parte de nuestra investigación", dijo Yu, quien ha estado usando satélites y otras herramientas para estudiar el polvo y otras partículas de aerosol durante dos décadas. "Para comprender el efecto que tiene el polvo africano en el océano, tenemos que determinar cuánto polvo se elimina de la atmósfera por la lluvia". Ahí es donde otros sensores satelitales de la NASA, como el Espectrorradiómetro de imágenes de ángulo múltiple (MISR) en Terra y el lidar en el satélite CALIPSO, juegan un papel crítico.

El lidar CALIPSO permite observar la altura de diferentes partes de las plumas de polvo, que es clave para estimar dónde cae el polvo en el mar. MISR sobresale en la observación de formas de partículas para distinguir el polvo de otros materiales en el aire.

Al analizar las observaciones de los tres sensores, así como el Interferómetro de Sonido Atmosférico Infrarrojo Europeo (IASI), Yu y sus colegas han creado mapas que muestran cuánto polvo se deposita en el océano y dónde. La eliminación más eficiente del polvo ocurre en invierno, cuando el polvo sigue la trayectoria más meridional. Los investigadores descubrieron que tiende a estar a bajas altitudes y es interceptado por las lluvias a lo largo de la ITCZ.

“Una de las cosas más importantes que surgen de esta línea de investigación es que nos hemos dado cuenta de que los principales modelos de circulación atmosférica como el Sistema de Observación de la Tierra Goddard (GEOS) sobreestiman la rapidez con que el polvo cae en el océano Atlántico de 2 a 5 veces ", Dijo Yu. "Dado que las mediciones in situ [desde barcos o sensores en islas] de polvo sobre el Océano Atlántico son bastante limitadas, los satélites ayudan a llenar los vacíos de datos, pero los modelos siguen siendo increíblemente importantes para evaluar los efectos generales del polvo".

Imágenes de NASA Earth Observatory por Joshua Stevens, utilizando datos cortesía de Yu, H., et al. (2019). Historia de Adam Voiland.

NASA Earth Observatory