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El polvo engendra más polvo

Todos sabemos que el clima seco trae consigo suelos polvosos, pero nuevas investigaciones sugieren que a su vez, el polvo puede llevar a tener climas secos.

NASA
Marshall Space Flight Center

see caption 22 de mayo, 2001 -- Cuando el viento levanta el polvo de los desiertos, las nubes pueden obstruirse e impedir la llegada de la lluvia. Este nuevo descubrimiento, realizado con la ayuda de satélites de la NASA,sugiere que las sequías que afectan regiones áridas como las del centro de Africa empeoran debido al mal manejo de los suelos, que a su vez generan más polvo y aceleran el crecimiento de las zonas desérticas. 

O en otras palabras: ¡El polvo engendra más polvo!

Estos resultados, reportados en la revista científica Procedimientos de la Academia Nacional de las Ciencias (Proceedings of the National Academy of Sciences), dan espacio a un nueva perspectiva a propósito de las sequías que han durado décadas en el Sahel africano -- una región semi-árida del Africa adyacente al desierto del Sahara. Las sabanas del Sahel alguna vez fueron un gran pastizal natural para el ganado pero la expansión de la frontera agrícola y el crecimiento de la población, han agravado la desertificación en la zona. Además, grandes cantidades de polvo que aumentan durante la temporada de lluvias, acompañan al proceso de desertificación. 

Arriba: El polvo y otras partículas suspendidas provocan que las minúsculas gotas de agua que forman las nubes se hagan más pequeñas y que las lluvias disminuyan. En esta ilustración, la nube de la derecha se encuentra encima de un fuego forestal que libera pequeñas partículas flotantes (llamadas "aerosoles") presentes en el humo. Haga click en la imágen para ver una animación que ilustra este principio.

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Una mayor cantidad de polvo en el aire no es necesariamente producto de la falta de lluvias, según los científicos de la Universidad Hebrea de Israel (Israel's Hebrew University) y del Instituto Weizmann(Weizmann Institute). "El impacto que tiene el polvo de los desiertos en las lluvias es algo que no se sabía", dice Daniel Rosenfeld de la Universidad Hebrea de Israel y autor principal del descubrimiento. De hecho, este resultado es completamente opuesto a lo que esperaban los científicos. 

Antes de las investigaciones de Rosenfeld y sus colaboradores, muchos científicos pensaban que las grandes partículas de polvo podían acelerar la formación de la de lluvia, formando grandes condensaciones de nubes y gotas de lluvia más grandes.

"Nuestros análisis del polvo del desierto muestran que las partículas [de polvo] contienen pequeñísimos materiales que absorben agua", dice el co-autor de la investigación, Yinon Rudich del Instituto Weizmann. "Como resultado, aún las partículas más grandes forman gotas relativamente más pequeñas".

La investigación demuestra que el polvo, de hecho, amplifica el proceso de formación de los desiertos. Las actividades que exponen y destruyen las capas superiores de los suelos, como el arado y los cultivos agrícolas, pueden incrementar la cantidad de polvo en el aire. Si la cantidad de polvo que llega hasta las nubes de lluvia aumenta, disminuyen las precipitaciones, lo que empeora las condiciones de sequía y contribuye a la desertificación. En las regiones desérticas, las tormentas de polvo pueden levantar nubes de polvo que cubren áreas de miles de kilómetros, como ocurrió el mes pasado con la nube de polvo de tamaño récord que se extendió desde Asia hasta Norteamérica.

see caption Izquierda: Las gotas de agua que se forman alrededor de los granos de polvo y otros aerosoles, como los de la derecha, tienden a ser más pequeños que las gotas de lluvia. El tamaño de las gotas de lluvia en una nube determina si las gotas se mantienen suspendidas en el aire o si caen por efecto de la gravedad.

Cuando el viento sopla el polvo y otros tipos de partículas -- aerosoles-- dentro de las nubes, actúan [el polvo y los aersoloes] como núcleos alrededor de los cuales el vapor de agua se condensa y forma las gotas de agua que conforman las nubes. Si una gran cantidad de polvo entra en una nube, el agua disponible se distribuye entre las gotas de menor tamaño. Estas pequeñas gotas crecen lentamente porque tienen que ir chocando unas con otras hasta alcanzar el tamaño de una gota de lluvia provocando que la nube produzca menos lluvia durante su ciclo de vida.

Los investigadores observaron en dos casos separados que las gotas de agua en las nubes eran más pequeñas conforme la concentración de polvo aumentaba.

La Misión para Medir las Precipitaciones Lluviosas en Climas Tropicales de la NASA (Tropical Rainfall Measuring Mission TRMM) utilizó un satélite para capturar imágenes de nubes sobre el Océano Atlántico cerca de la costa norte de Africa durante una gran tormenta de polvo en marzo del 2000. El tamaño de las gotas de agua en las nubes aumentó de manera constante conforme las nubes se alejaban del aire contaminado por el polvo. La lluvia caía solamente en aquellas regiones libres de polvo aunque todas las nubes contenían la misma cantidad de agua.

see caption Los investigadores también observaron un comportamiento similar en nubes localizadas sobre la parte este del Mar Mediterráneo en marzo de 1998, usando datos de vehículos aéreos y de un satélite de medición del clima estadounidense.

Derecha: Usando a TRMM para observar tormentas de polvo como ésta, los científicos notaron que el polvo parece inhibir las precipitaciones. Este círculo vicioso en el cual la resequedad genera más clima seco, podría tener importantes consecuencias en el clima a nivel global.

Rosenfeld usó las observaciones de la TRMM en dos estudios recientes para demostrar que los aerosoles provenientes de los humos generados por la quema de biomasa y la polución del aire en zonas urbanas también reducen las precipitaciones lluviosas. Rosenfeld cree que el efecto que suprime las lluvias por causa de los aerosoles más el efecto negativo del polvo de los desiertos puede tener un impacto mayor en el clima a nivel regional y a nivel global. 

"Las observaciones recientes sobre el impacto que lo aerosoles de cualquier tipo tienen sobre las precipitaciones, implican una significativa contribución humana. Además, esto demuestra la existencia de un cambio climático que nada tiene que ver, por ejemplo, con los gases de invernadero", dice Rosenfeld. "De hecho, este es tal vez el efecto de cambio climático global con el mayor impacto socioeconómico en las regiones donde escasea el agua".

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La TRMM es una misión conjunta de E.U. y Japón, parte del Programa de Ciencias de la Tierra de la NASA (EarthScience Enterprise); un programa de investigación a largo plazo diseñado para estudiar el suelo terrestre, los océanos, el aire, los hielos y la vida como un sistema conjunto. Cada día, el satélite de la TRMM observa las regiones tropicales y ecuatoriales de la Tierra, incluyendo los estados al sur de los Estados Unidos y todo el continente africano.

Todas las imágenes y datos del programa SeaWiFS que se presentan o que son referidos en este sitio son para uso educativo o con propósitos de investigación. Cualquier tipo de uso comercial de SeaWiFS debe de ser coordinado con ORBIMAGE (http://www.orbimage.com/).

  Enlaces en la Red

El expreso de polvo del Pacífico -- Artículo de Ciencia@NASA :¡Norteamérica fué recientemente salpicado con una pizca de Asia! Una nube de polvo proveniente de China cruzó el océano pacífico recientemente, causando la precipitación de polvo asiático desde Alaska hasta Florida. Los científicos creen que la polución del aire también puede viajar en este "expreso del pacífico".

Misiónde Medición de Precipitaciones Lluviosas en Regiones Tropicales (Tropical   Rainfall Measuring Mission)  -- más información sobre el satélite de la TRMM 

Procedimientos de la Academia Nacional de las Ciencias (Proceedings of the National Academy of Sciences) -- La publicación donde aparece el artículo de Rosenfeld.

El polvo del desierto, las tormentas de polvo y el Clima  -- Un sitio del Centro Goddard para Estudios Espaciales de la NASA (Goddard Institute for Space Studies, NASA).

Introducción a los aerosoles  -- Información general sobre los aerosoles, incluyendo las fuentes de los aerosoles, su composición química y las consecuencias de los aerosoles en el ambiente y en la salud humana. 


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