Una nueva investigación encuentra que las corrientes y tormentas del Océano Ártico están moviendo bacterias de las floraciones de algas oceánicas a la atmósfera donde las partículas ayudan a formar nubes. Estas partículas, que son de origen biológico, pueden afectar los patrones climáticos en todo el mundo, según el nuevo estudio enla revista AGU Cartas de investigación geofísica .
Las partículas suspendidas en el aire llamadas aerosoles a veces pueden acelerar la formación de cristales de hielo en las nubes, impactando el clima y los patrones climáticos. Dichas partículas nucleadoras de hielo incluyen polvo, humo, polen, hongos y bacterias. Investigaciones anteriores habían demostrado que las bacterias marinas estaban sembrando nubes enel Ártico, pero cómo llegaron del océano a las nubes fue un misterio.
En el nuevo estudio, los investigadores tomaron muestras de agua y aire en el Estrecho de Bering, y analizaron las muestras para detectar la presencia de partículas biológicas nucleantes de hielo. Las bacterias que normalmente se encuentran cerca del fondo del mar estaban presentes en el aire sobre la superficie del océano,sugiriendo las corrientes oceánicas y la agitación ayudan a que la bacteria se transmita por el aire.
Las corrientes oceánicas y los sistemas climáticos llevaron las bacterias que se alimentan de las floraciones de algas al rocío del mar sobre la superficie del océano, ayudando a sembrar nubes en la atmósfera, según la nueva investigación.
"Estos tipos especiales de aerosoles en realidad pueden 'sembrar' las nubes, algo similar a cómo una semilla haría crecer una planta. Algunas de estas semillas son realmente eficientes en la formación de cristales de hielo en las nubes", dijo Jessie Creamean, científica atmosférica en ColoradoUniversidad Estatal de Fort Collins, Colorado, y autor principal del nuevo estudio.
Comprender cómo se siembran las nubes puede ayudar a los científicos a comprender los patrones climáticos del Ártico.
Las gotas de agua pura en las nubes no se congelan hasta aproximadamente menos 40 grados Celsius menos 40 grados Fahrenheit. Se sobreenfrían por debajo de su punto de congelación pero aún son líquidos. Los aerosoles elevan la temperatura de congelación de la base en las nubes sobreenfriadas a menos cinco grados Celsius 23 grados Fahrenheit, al proporcionar una superficie para que el agua se cristalice y crear nubes mezcladas con gotas sobreenfriadas y cristales de hielo. Las nubes mixtas son el tipo más común de nubes en el planeta y las mejores para producir lluvia o nieve.
"Las semillas de nubes", como las bacterias que se encuentran en las floraciones de algas, pueden crear más nubes con cantidades variables de hielo y agua. Un aumento en las nubes puede afectar la cantidad de calor que queda atrapado en la atmósfera, lo que puede influir en el clima.Las composiciones pueden afectar el ciclo del agua del Ártico, cambiando la cantidad de lluvia y nieve que se produce. Aumentar la cantidad de nubes y cambiar la composición de las nubes árticas también afecta los sistemas climáticos del norte, lo que podría afectar las tendencias climáticas en todo el mundo, dijeron los autores del nuevo estudio..
Sin partículas de nucleación de hielo, es menos probable que ocurra la precipitación de las nubes, explicó Heike Wex, científica atmosférica del Instituto Leibniz de Investigación Troposférica en Leipzig, Alemania, no afiliada al nuevo estudio.
Del océano a la atmósfera
Para aprender cómo las "semillas de nubes" biológicas viajan desde las profundidades del océano hasta la atmósfera, Creamean y sus colegas tomaron muestras de 8 metros 26 pies debajo de la superficie del agua y muestras de aire a aproximadamente 20 metros 66 pies sobre la superficie del agua enEstrecho de Bering durante una floración de algas.
Las floraciones de algas son grandes aumentos en los microorganismos fotosintéticos similares a las plantas que comen muchos animales oceánicos, incluidos algunos tipos de bacterias. Los investigadores encontraron bacterias conocidas por sembrar nubes en el fondo de una floración de fitoplancton en el Estrecho de Bering, pero no en el entornoaire. Los científicos encontraron la misma bacteria aproximadamente a 250 kilómetros 155.3 millas al noroeste de la floración, lo que sugiere que una fuerte corriente transportó la bacteria a un nuevo lugar. La bacteria también estaba en el aire sobre el agua. Una tormenta trajo la bacteria delprofundidades oceánicas a la superficie, transportando las "semillas de nubes" bacterianas al aire en gotas de agua.
"Lo que existía en el fondo del océano se estaba abriendo camino hacia las aguas superficiales", dijo Creamean.
Dado que los científicos solo pudieron tomar muestras desde 20 metros 66 pies de altura, todavía no saben cómo las partículas nucleantes de hielo ascienden a la elevación de la nube, que en promedio comienza a 1.9 kilómetros 1.2 millas sobre la superficie.
Las regiones polares están experimentando un rápido calentamiento debido al cambio climático. El calentamiento acelerado del Ártico podría causar más floraciones de algas, así como más bacterias del tipo que se encuentra en las nubes de semillas, lo que a su vez afecta aún más sus sistemas climáticos, según los autores.
"Esta es una pieza del rompecabezas en cuanto a cómo se forman estas nubes en el Ártico y potencialmente impactan los patrones climáticos en todo el mundo", dijo Creamean.
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Materiales proporcionado por Unión Geofísica Americana . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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