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“Al principio, nosotros pensamos que los equipos se habían vuelto locos, que debía haber algún error instrumental”, cuenta Omar Ramírez, doctor en Ciencia Ambiental e investigador de la Universidad Militar Nueva Granada.
Ramírez se refiere a los datos que arrojaron, en marzo de 2024, los instrumentos de la Estación Experimental El Trueno del Sinchi, en el municipio de El Retorno (Guaviare): en el aire de esta zona del noroeste de la Amazonia colombiana se detectaron rastros de potasio y de azufre, asociados con incendios forestales.
Como reportaron en una investigación publicada en septiembre en la revista Communications Earth & Environment de Nature, los valores detectados “indican claramente un alto nivel de contaminación, comparable a los que suelen observarse en zonas densamente pobladas, en ciudades tropicales de América Latina como Bogotá y Ciudad de México”. Las concentraciones máximas que se detectaron, precisan los autores, fueron de cerca de 90 μg m⁻³; una cifra es 45 veces mayor que la que los mismos investigadores midieron en temporada de lluvias, cuando el aire de la zona es extremadamente limpio.
Aunque el humo de los incendios llega a la Orinoquía en grandes cantidades, el estudio encontró que no influye de manera significativa en la formación de nubes medias, como se esperaba. La clave de su hallazgo vino, en contraste, del propio suelo y de los ecosistemas. Los investigadores aseguran que el polvo mineral y las partículas orgánicas emitidas en el Guaviare tienen una capacidad excepcional para convertir agua en cristales de hielo en las nubes más altas, un proceso clave para el balance de calor en el planeta y que puede influir en el ciclo del agua.
Las semillas para las nubes
Para entender este hallazgo, vale la pena recordar que las nubes están hechas de enormes conjuntos de gotas de agua, así como cristales de hielo que pueden permanecer suspendidos en el aire. Como señalan los investigadores, estas se forman cuando el aire cargado de vapor de agua se condensa o se congela. Pero el vapor no se condensa con facilidad, y en esto son claves las partículas.
Estas últimas en la atmósfera (llamadas aerosoles por los científicos) funcionan como “semillas” o catalizadores con diferentes capacidades para que se formen las nubes. Aunque se trata de un proceso complejo, que involucra química, termodinámica, entre otras disciplinas, para entenderlo sirve imaginar que las partículas diminutas, que miden entre 0,002 micrómetros (el ancho del ADN) hasta más de 100 µm de diámetro (el grosor de un cabello), sirven como una superficie física donde las moléculas de agua se adhieren más fácilmente y se pueden convertir en cristales de hielo más rápido.
Como explica Luis Ladino, uno de los autores del estudio e investigador colombiano de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM), existen dos tipos de procesos en los que participan estas partículas, que tienen origen natural y antrópico. El primero son los que se conocen como núcleos de condensación de nubes (CCN, por sus siglas en inglés), que ayudan a que el vapor de agua en el aire se condense y pase a estado líquido. Por otro lado, están las partículas de nucleación de hielo (INPs, por sus siglas en inglés), que permiten que el vapor de agua o las gotas de agua se congelen y formen cristales de hielo, y así formar nubes cirros , las cuales se encuentran a gran altitud.
Como lo resume en la introducción del libro Aerosols and Climate, Ken S. Carslaw, investigador del Instituto de Ciencias Climáticas y Atmosféricas de la Universidad de Leeds (Reino Unido), "los efectos de los aerosoles sobre el clima de la Tierra son diversos y complejos". Según el científico, se debe seguir estudiando las propiedades de las partículas con relación a su tamaño, su composición química, su forma y su ubicación respecto a las nubes.
El humo que viaja hacia la Orinoquia
Al revisar la ecuación de lo que estaba pasando en la Amazonia colombiana, se confirmó que el Chorro del Orinoco, unos vientos de baja altura que atraviesan los Llanos, transportaba el humo de los incendios hacia el sur, llevándolos hasta Villavicencio y, probablemente, también hasta la Amazonia.
“Y la teoría decía que estas partículas orgánicas provenientes de incendios podrían afectar la formación de nubes en esta parte de la Amazonia, al reemplazar a las partículas que ya están presentes”, cuenta Jaime Barrera, subdirector científico y tecnológico del Sinchi y quien participó en la investigación.
Lo que ocurre en la Amazonia es importante para todo el país, pues algunos estudios señalan que este bioma libera a la atmósfera cada día más de 20.000 millones de toneladas de vapor de agua. Y parte de estos ciclos dependen, aseguran los investigadores, del intercambio de partículas.
Se trata de un fenómeno similar al que ocurre con las nubes de polvo del Sahara o los famosos ríos voladores, donde hay diferentes interacciones intercambios de partículas y vapor de agua entre ecosistemas separados por kilómetros y que tienen que ver con los ciclos hídricos del planeta.
El investigador de la UNAM advierte que, aunque los principales incendios están ocurriendo en la región andina, el impacto de los incendios es crítico para la Amazonia. “El monóxido de carbono y otros contaminantes sí impactan sobre la vegetación y la pueden deteriorar. Entonces puede dañar todos los ciclos normales de vida de una planta, puede inclusive matarla, oxidarla o que su crecimiento sea más lento. Estos eventos están deteriorando significativamente el aire de esta zona de la Amazonia”.
Pero, ¿qué influye entonces en la formación de nubes?
Luego de recoger varias muestras del suelo, del polvo y de otros materiales detectados en el aire de la zona, el equipo realizó pruebas en lo que se denomina cámaras de nubes. “Lo que hacen es tratar de simular lo que ocurre allá arriba para intentar reproducir las condiciones que encontrarían las partículas de aerosol en la atmósfera. Y jugando con estos factores, se puede ver cómo ciertas partículas van formando gotas o se congelan”, precisa Ladino.
Los investigadores miraron lo que pasaba en las nubes de mayor altura, que están compuestas, principalmente, por cristales de hielo. Como se lee en el estudio de Ladino y sus colegas, "la mayor parte de las precipitaciones en los trópicos tiene su origen en nubes que contienen hielo, y es en los trópicos donde se registran las frecuencias globales más elevadas de nubes cirros".
“Decidimos regresar unos meses después, en una época de lluvias, en la que se limpia la atmósfera, y encontramos que el aire era extremadamente limpio”, indica Ladino, quien precisa que se detectaron, en promedio, 2 μg m⁻³ ; una cifra 45 veces menor que la que los mismos investigadores midieron en temporada de lluvias, cuando el aire de la zona es extremadamente limpio.
Esta situación permitió estudiar las partículas emitidas localmente, entre ellas las de bosques, ríos, plantas y el suelo de la región. A través de las observaciones con microscopio electrónico, se observó que, durante la temporada de lluvias, el polvo mineral y las sustancias orgánicas locales son los componentes predominantes. En esta época en la que las precipitaciones limpian la atmósfera, se identificaron en el aire rastros de hierro, aluminio, cobre, silicio y calcio.
Además, las imágenes de algunas partículas mostraban bordes afilados e irregulares, lo que apuntaría a que provienen, sostienen los autores, de la erosión del suelo y, entre otros, las vías no pavimentadas.
“En estos análisis salió el zirconio, que es lo que se encuentra en el suelo del Guaviare. A esto se suman partículas que emiten las plantas bajo forma de compuestos orgánicos, entre otros”, indica Ramírez, coautor del estudio. “Identificamos en el proceso de laboratorio que estas partículas provenían del suelo del Guaviare y que tienen la capacidad para que el hielo se forme sin tanta necesidad de mucha humedad ni temperaturas tan bajas”.
“También encontramos aerosoles naturales de origen biológico como polen, hongos, bacterias, virus, entre otros, pero encontramos que los minerales juegan un mayor rol en estos procesos en esta parte de la Amazonia”, agrega Ladino. “Estudios sugieren que, entre más altas son las latitudes, las bacterias emiten más proteínas relacionadas con la formación de hielo; sin embargo, en las regiones tropicales estas nunca experimentan el frío y no tienen la necesidad de producir esas proteínas que crean núcleos de hielo”.
Las nubes que ayudan a regular el calor del planeta
Estos hallazgos relacionan las partículas del Guaviare con nubes altas y frías, como las nubes cirros. Estas últimas, que se ubican por encima de los siete kilómetros, son reguladores del balance de radiación planetaria porque atrapan parte del calor que la Tierra emite hacia el espacio. Una de sus características es que están conformadas netamente por cristales de hielo, y en esto las partículas son claves en permitir que la radiación que emite la Tierra se vaya al espacio o, por el contrario, regrese nuevamente a la superficie terrestre.
Los investigadores, señalan que se trata de un proyecto piloto; indican que estos resultados ayudan a mejorar los modelos que estudian la alteración de nubes y del clima en los próximos años.
Por su parte, Barrera, del Sinchi, asegura que “como sociedad colombiana tenemos una corresponsabilidad con todos los biomas de nuestra región y debemos entender que el clima no es algo aislado, y que esas interconexiones comienzan a visibilizarse y a dilucidarse con la ciencia y el conocimiento, y todo lo que nos falta por entender sobre cuáles son los impactos a futuro”.
“Creo que el elemento más positivo es que es la primera vez que se mira la atmósfera amazónica a este nivel de detalle, en una zona de complejo acceso y de conflicto interno, lo que resalta el valor de lo que encontramos”, indica Ramírez. “Detrás hay mucho esfuerzo, y acá aportamos un pequeño grano de arena para entender la Amazonia”.
*Este artículo es publicado gracias a una alianza entre El Espectador e InfoAmazonia, con el apoyo de Amazon Conservation Team.
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UJUD(9371)•Hace 46 minutosGracias, excelente información.
