Las interacciones entre las nubes y los aerosoles

Para predecir los efectos del cambio climático, la comunidad científica necesita comprender mejor las interacciones entre el clima, la biosfera, los ecosistemas y las actividades antrópicas. En concreto, las interacciones entre las nubes y los aerosoles aún no están descritas con precisión, hecho que motiva la existencia de lagunas en el conocimiento de los climatólogos sobre los sistemas climáticos.

Los investigadores del proyecto financiado por la Unión Europea TRANS-ACCLAIM (Tropical rainforest-atmosphere interactions: Achieving a coupled cloud-aerosol interactions model) desarrollaron un modelo para caracterizar cómo afectan los aerosoles a la formación de nubes sobre el Amazonas.

Los aerosoles son pequeñas partículas sólidas o pequeñas gotas líquidas suspendidas en el aire o en otro gas. En los ambientes tropicales como el Amazonas, los aerosoles son producidos de formas diferentes en función de la estación.

Durante la estación lluviosa «limpia», es decir, cuando la atmósfera se limpia de contaminantes gracias a las precipitaciones, los aerosoles se forman en gran medida a partir de gases orgánicos producidos por organismos. Sin embargo, durante la estación seca «contaminada», la quema de biomasa libera aerosoles directamente a la atmósfera.

Los investigadores de TRANS-ACCLAIM construyeron un modelo denominado CRM-ORG (Cloud Resolving Model with Organics) para simular cómo se forman y evolucionan las nubes de convección profunda mientras estas interactúan con los aerosoles atmosféricos.

Prestando especial atención a cómo las nubes de convección profunda tropicales redistribuyen los aerosoles atmosféricos, los investigadores modelizaron varios parámetros de formación de nubes. Estos incluían la química que subyace a la formación de gotas en las nubes por condensación del vapor de agua en partículas derivadas de aerosoles (nucleación) y la liberación de aerosoles en las nubes evaporadas.

El modelo predijo que el ácido sulfúrico, aunque desempeña un papel importante en la nucleación, no forma partículas durante la estación limpia del Amazonas. También mostró que los aerosoles tienen muy pocos efectos en las propiedades de las nubles a bajas concentraciones.

Sin embargo, a temperaturas frías y baja humedad relativa, los aerosoles orgánicos se vuelven viscosos y, por tanto, estos se comportan como semisólidos a mayores altitudes.

Esta información sobre los mecanismos dependientes de temperatura para la formación de partículas tiene que ser considerada a la hora de diseñar modelos climáticos a gran escala. El modelo CRM-ORG desarrollado por el proyecto TRANS-ACCLAIM, combinado con experimentos en cámaras de smog y estudios de emisiones, puede ser empleado por los responsables políticos para regular de manera más efectiva los aerosoles orgánicos.