La siembra de nubes podría mejorar las predicciones climáticas

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El papel de los árboles en la formación de nubes ha sido subestimada.

Moléculas liberadas por los árboles pueden sembrar nubes, dos experimentos han revelado. Los resultados, publicados el 25 de mayo en la naturaleza 1 , 2 y Ciencia 3 , son contrarias a la suposición de que se requiere el ácido sulfúrico contaminante para un determinado tipo de formación de nubes – y sugieren que las predicciones climáticas pueden haber subestimado el papel que las nubes tenían en la conformación del clima pre-industrial.

Si los resultados de los experimentos se mantienen, las predicciones del cambio climático futuro deben tenerlas en cuenta, dice Reto Knutti, un modelador climático en el Instituto Federal Suizo de Tecnología (ETH Zurich). Durante 20 años o más, las nubes han sido la mayor fuente de incertidumbre en la comprensión de cómo las emisiones hechas por el hombre afectan a la atmósfera, dice.

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Davide Castelvecchi habla a los investigadores unas nubes en el laboratorio

Además de la liberación de dióxido de carbono, la quema de combustibles fósiles indirectamente produce ácido sulfúrico, que se sabe que sembrar nubes. Por lo tanto, los científicos del clima han asumido que desde los tiempos pre-industriales, ha habido un gran aumento en la nubosidad, w hich se cree que tiene un efecto general de enfriamiento al reflejar la luz solar hacia el espacio . Y ellos han asumido que este efecto de enfriamiento global ha enmascarado parcialmente la sensibilidad subyacente del clima al aumento del nivel de dióxido de carbono.

Los últimos experimentos sugieren que podría haber sido más nublado en tiempos pre-industriales que se pensaba. Si esto es así, entonces el efecto de enmascaramiento, ya su vez los efectos del calentamiento de dióxido de carbono, podrían haber sido sobreestimado, dice Jasper Kirkby, un físico del CERN, el laboratorio de física de partículas en Europa, cerca de Ginebra, Suiza, que dirigió una de las experimentos.

Pero Kirkby añade que es demasiado pronto para decir si esto es cierto en la práctica, o en qué medida, porque hay muchos factores que juegan en dichas proyecciones. “Hay muchas incertidumbres; sólo estamos hablando de uno “, dice Kirkby.Knutti dice que los resultados probablemente no afectará a las proyecciones más probables del calentamiento , según lo establecido por el Panel Intergubernamental sobre el Cambio Climático. “Nuestra mejor estimación es probablemente sigue siendo la misma”, dice.

Los aerosoles necesaria

Las nubes están hechas de gotitas microscópicas de agua líquida o, en algunos casos, de pequeños cristales de hielo. Pero en la atmósfera, el vapor de agua no puede simplemente convertir en una nube: necesita partículas sólidas o líquidas, conocidas como aerosoles, en el que se condensan.

Aproximadamente la mitad de estos aerosoles se originan, ya en forma sólida, desde la superficie de la Tierra: por ejemplo, el polvo de los desiertos, los cristales de sal de los océanos o el hollín de la combustión. Las otras formas de medio de nuevo en la atmósfera de impurezas gaseosas. Las moléculas de gas individuales captan más moléculas del aire para formar partículas sólidas. Si crecen a 50-100 nanómetros, vapor de agua puede condensarse sobre ellos.

Maximilien Brice / CERN

El experimento NUBE simula los efectos de los rayos cósmicos en la atmósfera.

Hasta hace poco, los científicos atmosféricos pensaba que sólo vapor de ácido sulfúrico, que puede ser producido por las emisiones volcánicas o por la quema de combustibles fósiles, podría desencadenar este proceso. Como resultado de ello, se pensó que cielos pre-industriales fueron algo menos turbia que los actuales, ya que contenían menos de este contaminante, dice Kirkby.

Para investigar el proceso, se volvió a los Cosmics Leaving Las gotitas al aire libre (NUBE) experimento, que él fundó. Un tanque de acero inoxidable de tres metros de altura que puede reproducir una amplia gama de condiciones atmosféricas, nube puede ser conectado a los haces de partículas que alimentan el Gran Colisionador de Hadrones (LHC) en el CERN. Esto simula los efectos de los rayos cósmicos – partículas subatómicas de alta energía que provienen de fuera del sistema solar y se cree que tienen un papel en la formación de nubes – en la atmósfera.

kit de inicio de rayos cósmicos

En los dos Naturaleza documentos 1 , 2 , Kirkby y sus co-autores informan que los aerosoles pueden formarse y crecer hasta el tamaño necesario para sembrar una nube de compuestos emitidos por los árboles – sin ningún tipo de ácido sulfúrico y acelerado por los rayos cósmicos simulados. En estos experimentos, el equipo utilizó α-pineno, una molécula que ayuda a dar a los bosques de abeto su olor característico, pero los compuestos de otros tipos de vegetación podría mostrar un efecto similar, dicen los científicos.

En el tercer artículo, publicado en Ciencia 3 , un equipo que incluye algunos de los coautores del Kirkby informó de un hallazgo similar usando un experimento diferente. Federico Bianchi, un químico ahora en la Universidad de Helsinki, y sus colaboradores midieron la composición del aire y monitoreadas las condiciones meteorológicas en la Estación de Investigación Jungfraujoch en los Alpes suizos en torno a 3.500 metros de altitud. Ellos encontraron que las moléculas similares a alfa-pineno, que también podría proceder de la vegetación pueden sembrar nubes y sin ácido sulfúrico mucho.

Ferrocarriles Jungfrau

La Estación de Investigación de Jungfraujoch en los Alpes suizos.

Además de la alimentación en las predicciones climáticas, los resultados tienen otra implicación potencial, dice el científico atmosférico Bjorn Stevens, del Instituto Max Planck de Meteorología de Hamburgo, Alemania. Algunos científicos han advertido que las medidas como fregar dióxido de azufre de las emisiones de carbón vegetal podría eliminar algunas de las beneficioso efecto de enfriamiento de las nubes y aumentar el calentamiento global, pero esto puede ser ahora menos de una preocupación porque los árboles pueden sembrar nubes también. “Lo que significa es, no tenemos que temer aire limpio”, dice Stevens.

También es interesante especular si los árboles emiten estos compuestos en parte porque no es un beneficio para ellos en la fabricación de su propio clima, dice Kirkby. “Esto realmente hace contacto en la hipótesis de Gaia”, dice, refiriéndose a la teoría de que la vida de la Tierra se comporta como un solo organismo que tiende a conservarse a sí misma. Es un mecanismo de árboles hermoso para controlar su medio ambiente”.

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