Cuando se quema el combustible fósil o la biomasa, el hollín, también conocido como carbono negro, llena el aire. El carbono negro es un importante impulsor del clima a corto plazo porque absorbe la energía solar y puede afectar la formación y composición de las nubes.
El alcance del impacto del carbono negro en las nubes ha sido tema de debate durante 30 años. Un estudio publicado recientemente por científicos atmosféricos de la Universidad Estatal de Colorado tiene como objetivo resolver el debate y mejorar los modelos climáticos.
Estudios previos realizados en el laboratorio discreparon sobre si el carbón negro era efectivo en la nucleación del hielo, un proceso importante para la formación de nubes. Las partículas de hollín, como otros tipos de partículas de aerosol en el aire, pueden actuar como base para el crecimiento de cristales de hielo. Laboratoriolos resultados sobre el hollín variaron enormemente desde la ausencia de actividad de nucleación de hielo hasta la formación eficiente de hielo.
"Una razón por la que estos resultados podrían abarcar tal rango es que los procesos de combustión que forman carbón negro son extremadamente complicados y difieren según los combustibles quemados y si la combustión se controla cuidadosamente, como en un motor diesel, o no se controla, como en los incendios forestales", dijo Gregory Schill, primer autor del estudio y ex investigador postdoctoral de la NSF en el Departamento de Ciencias Atmosféricas.
Schill y sus colegas tomaron muestras de humo de incendios forestales y prescribieron quemaduras, luego filtraron las partículas de hollín utilizando una técnica que desarrolló con otros miembros del grupo de investigación de la profesora Sonia Kreidenweis y Paul DeMott. Este trabajo se basa en la investigación previa de Schill sobre las partículas de carbón negro del dieselescape del motor, realizado en el Laboratorio de Conversión de Energía y Motores de CSU.
Combinando el conocimiento adquirido a través de estos experimentos, Schill y sus colegas simularon las contribuciones de las partículas nucleantes de hielo de carbono negro frente a otras fuentes naturales en un modelo global. Descubrieron que el carbono negro no es tan importante como se pensaba anteriormente para la formación de partículas de hielo a mediados de-nubes de nivel, las nubes más responsables de las precipitaciones sobre los continentes.
Las fuentes naturales, como el polvo y el rocío del mar, tienen más influencia en las propiedades de las nubes de nivel medio. Estos atributos de las nubes afectan de diversas formas el clima al reflejar la luz solar, liberar precipitaciones y determinar cuánto tiempo persiste la nube.
"Nuestros resultados sugieren que el carbono negro, independientemente de los tipos de combustible o las condiciones de combustión, tiene propiedades de formación de hielo similares en las nubes de nivel medio, y estas son menos eficientes para formar hielo en comparación con otras fuentes no antropogénicas", dijo Schill.
Los modelos atmosféricos han sobrestimado el papel del carbono negro como una partícula nucleadora de hielo y estos hallazgos corrigen ese malentendido.
"Esto proporciona una imagen más clara de los factores, tanto naturales como antropogénicos, que podrían afectar las nubes y las precipitaciones en un clima futuro", dijo Schill.
El estudio elimina el carbono negro como el principal sospechoso de formación de hielo a partir de partículas de humo, pero deja muchas preguntas sin respuesta sobre cómo la quema de biomasa afecta a las nubes.
"El carbón negro es solo un componente de una sopa compleja que forma humo", dijo Schill. "Sabemos que algo en el humo puede formar partículas de hielo, pero no entendemos completamente qué son estas semillas de nubes".
Los científicos atmosféricos de CSU están trabajando en ese problema, incluido un estudio del grupo Kreidenweis / DeMott que aborda la contribución de la quema de biomasa de tales semillas a los niveles de nubes. Este trabajo incipiente se basa en muestras tomadas durante la campaña WE-CAN, en la que los científicosen aviones de investigación voló hacia el humo de los incendios forestales. Los hallazgos del nuevo estudio confirman que las columnas elevadas tienen las mismas características que Schill encontró en sus estudios terrestres.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad Estatal de Colorado . Original escrito por Jayme DeLoss. Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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