Cambio Climático / Ciencia

El misterio de las nubes que cambian de ruta

CIENCIA CC IPCC 2013 NUBES Y AEROSOLES THE ECONOMIST

Las nubes y los aerosoles han sido dos de las fuerzas más misteriosas en el clima. A veces calientan y, a veces, enfrían la Tierra. Se pensaba que, en parte, compensaban la tendencia al calentamiento global, y que éste hubiera sido mayor si no hubiera sido por la influencia de nubes y aerosoles. Pero el asunto sigue en penumbras (Dibujo: The Economist).

Igual, se sabe un poco más y la mayor comprensión de los científicos sobre las nubes y los aerosoles “ha sido el desarrollo más interesante desde el AR4”, el cuarto informe del Panel Intergubernamental sobre Cambio Climático (IPCC) de 2007, actualizado recién ahora con un quinto dictamen (el AR5), dice Piers Forster, de la Universidad de Leeds.

El resultado de las investigaciones desde entonces es que las nubes y los aerosoles es que su efecto de enfriamiento parece menos fuerte de lo que es.

El misterio sobre aerosoles comienza con su tamaño y su variedad. Un centímetro cúbico de aire contiene típicamente miles de partículas líquidas o sólidas en suspensión. A eso se denomina aerosoles. Varían en tamaño desde unos pocos nanómetros a varios micrones, o sea, desde miles de millonésimas de metro de millonésimas de metro.

A menudo, los aerosoles, como los sulfatos y el hollín, son artificiales. Otros, como la espuma del mar, son naturales. Si están suspendidos en la atmósfera baja permanecen así sólo unos pocos días. Pero en la estratosfera pueden mantenerse por más de un año.

CIENCIA CC IPCC 2013 NUBES NATIONAL GEOGRAPHIC WINGCHI POON

Esta variedad hace que sea difícil calcular su efecto sobre el clima. Algunos reflejan la luz solar hacia el espacio, enfriando la Tierra. Otros la calientan, mediante su absorción de la luz. El efecto de enfriamiento es lo que domina. Sin embargo, la variedad genera incertidumbre.

El acceso a mejores mediciones ha comenzado a despejar esta incertidumbre. Técnicas de laboratorio, tales como mediciones foto-acústicas (un método de creación de imágenes biomédicas para investigar cánceres) permiten observar cómo se comportan las partículas de aerosol individuales.

Esto es importante porque resulta que la capacidad de un aerosol a, por ejemplo, absorber el agua (que afecta a su influencia en las nubes) depende de su tamaño y composición. La propiedad de un aerosol de dispersar o de absorber el calor también depende en parte de su tamaño. Así, afirma Ilona Riipinen, de la Universidad de Estocolmo, los científicos pueden ahora ser más precisos sobre cómo se comportan y cómo inciden los aerosoles.

También han adquirido una mejor comprensión de cómo evolucionan los aerosoles. Estas partículas no sólo flotan sin cambios. Los sulfatos, por ejemplo, crecen a partir de los vapores en grupos de unas pocas moléculas y a continuación en partículas de tamaño nanométrico. La velocidad a la que estos grupos se generan depende de la presencia de compuestos tales como amoníaco y aminas.

CIENCIA CC IPCC 2013 NUBES NATIONAL GEOGRAPHIC
Foto: National Geographic.

Armados con mayores detalles de qué son los aerosoles y cómo se comportan, los investigadores han sido capaces de pintar un cuadro más preciso de cómo afectan a las nubes y, por lo tanto, al clima.

Las nubes crecen a partir de aerosoles: es decir, las gotitas de agua o cristales de hielo se forman desde partículas de aerosol. Cuantas más partículas haya, más numerosas serán las gotas de agua y más reflectante será la nube. Esa conexión está bien establecida y es la principal razón de la relación entre aerosoles, nubes y el enfriamiento global.

Pero se pensaba que era una conexión secundaria del enfriamiento. Si más partículas crecen a partir de una cantidad dada de vapor, cada una tiene que ser más pequeño.

Eso significa que las gotas que se forman en ellas son más pequeñas también, y eso significa una nube es menos probable que produzca la lluvia o la nieve y más probable en cambio que refleje aún más la radiación.

Ocurre, sin embargo, que esta influencia secundaria no es tan fuerte como se pensaba, es decir, no tanto como para generar un enfriamiento extra. Sin embargo, uno de los aerosoles en particular ha resultado ser más influyente de lo que se había calculado previamente: el hollín, que absorbe el calor, como lo hacen todas las cosas negras. Hay más en torno de él de lo que se pensaba. Y también es más negro.

Reuniendo todas estas influencias, la nueva evaluación calcula que el efecto neto de los aerosoles es -0,82 vatios por metro cuadrado de la superficie terrestre (es decir, un enfriamiento de esa cantidad). En la evaluación de 2007, el IPCC había calculado que el enfriamiento por esa razón era mayor: -1,2 vatios por metro cuadrado.

LA INCERTIDUMBRE

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Nuevos descubrimientos sobre el impacto de las nubes van más allá. Al igual que los aerosoles, las nubes varían mucho, como cualquier paisajista sabe. Una regla de oro por su impacto en el clima es que las nubes bajas reflejan la luz solar y también dejan pasar el calor irradiado de regreso por la superficie de la Tierra, con un resultado de enfriamiento.

Las nubes altas permiten en cambio que la luz del Sol pase a través y también atrapan el calor saliente, con un resultado de calentamiento. Así, al igual que con los aerosoles, toda la ciencia del clima se trata de determinar la importancia de las nubes y dónde están.

Algunas de los más importantes son aquellas de zonas templadas de ambos hemisferios (es decir, en las latitudes que abarcan América y Europa en el Hemisferio Norte, y el Cono Sur de América Latina y el sur de Australia, en el Sur). Se las conoce como “corredores de tormentas de latitudes medias”.

Durante los últimos 30 años, esos corredores de nubes de tormenta se han movido un par de grados al Norte o al Sur, hacia los polos. Este movimiento ha tenido tres efectos, y todos ellos hacia un mayor calentamiento.

Debido a que hay menos luz del Sol cerca de los polos, menos luz se refleja desde las nubes bajas (aunque haya menos calor saliente para atrapar, también). Y más luz solar se escurre a través de las latitudes inferiores de donde se corrieron las nubes de tormenta (por ejemplo, en el extremo sur del corredor norte, el Mediterráneo y Texas). Más luz del Sol, más calor.

Por último, parece que en las latitudes más altas, de donde las trayectorias de las tormentas se corren, hay más nubes altas y menos bajas. Una vez más, esto implica un mayor calentamiento.

Curiosamente, afirma Frida Bender, de la Universidad de Estocolmo, puede haber una conexión entre el movimiento hacia los polos de las nubes y la sensibilidad del clima, que mide hasta qué punto el clima mundial podría calentarse si adquirió un nuevo equilibrio en respuesta a una duplicación del dióxido de las concentraciones de carbono.

Los modelos climáticos que predijeron el cambio hacia los polos también incrementaron sus estimaciones sobre la sensibilidad climática. Esto probablemente refleja la importancia de las nubes y los aerosoles en el clima.

Sin embargo, en su nuevo informe, el IPCC ha bajado su estimación sobre la sensibilidad del clima, en parte debido a una pausa de 15 años en la tendencia al alza de las temperaturas superficiales.

Queda por ver cómo esta disminución de la sensibilidad se ajusta a una mejor comprensión de las nubes. La imagen puede estar ahora ligeramente más clara de lo que era. Pero sigue estando, por así decirlo, nublado.

Texto original aquí

 

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