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El humo de los incendios forestales puede tener un impacto climático duradero


Las partículas de carbono marrón producidas por incendios forestales como las que han quemado partes de Georgia y Florida este año son más probables que viajen a los niveles superiores de la atmósfera y el impacto del clima.
Credit: NASA image courtesy Jeff Schmaltz LANCE/EOSDIS MODIS Rapid Response Team, GSFC.

Por Josh Brown, Instituto de Tecnología de Georgia,
y Joe Atkinson, Centro de Investigación Langley de la NASA

La temporada de incendios forestales 2017 está bien en marcha en los Estados Unidos con miles de acres quemados ya en Georgia y Florida solamente, según el servicio de parques nacionales. La nueva investigación utilizando datos recolectados durante las campañas de la NASA en el aire, muestra cómo el humo de este tipo de incendios forestales en todo el mundo podría afectar la atmósfera y el clima mucho más de lo que se pensaba.

El estudio, dirigido por investigadores del Instituto de Tecnología de Georgia, encontradas partículas marrones de carbono liberadas en el aire de los árboles quemados y otras materias orgánicas son mucho más probables de lo que antes se pensaba que viajan a los niveles superiores de la atmósfera, donde pueden interferir con los rayos del Sol, a veces enfriar el aire y en otros momentos calentar.

"La mayor parte del carbono marrón liberado en el aire se mantiene en la atmósfera inferior, pero encontramos que una fracción de ella se levanta en la atmósfera superior," donde tiene un efecto desproporcionadamente grande sobre el equilibrio de la radiación planetaria, mucho más fuerte que si todo estuviera en la superficie, dijo Rodney Weber, profesor de la escuela de Ciencias de la Tierra y Atmosférica de Georgia Tech.

La investigación utilizó muestras de aire recolectadas durante dos misiones de Ciencias aerotransportadas apoyadas por investigadores del Centro de Investigación Langley de la NASA en Hampton, Virginia — la misión de 2012 nubes convectivas profundas y química (DC3) y 2013 estudios de emisiones y composición atmosférica, nubes y acoplamiento climático por la misión de encuestas regionales (SEAC4RS). DC3 hizo observaciones en las partes centrales de los Estados Unidos y SEAC4RS cubiertas del sureste y oeste de los Estados Unidos.

Ambas misiones volaron en el avión DC-8 basado en el centro de investigación de vuelo de la NASA en Palmdale, California. SEAC4RS también empleó el avión er-2 de Armstrong y un jet de Lear funcionado por SPEC, Inc.

Los investigadores encontraron niveles sorprendentes de carbono marrón en las muestras tomadas de la troposfera superior — unos siete kilómetros por encima de la superficie de la Tierra — pero mucho menos carbono negro.

Mientras que el carbono negro se puede ver en las plumas de humo oscuro que se elevan por encima de la quema de combustibles fósiles o de biomasa a alta temperatura, el carbono marrón se produce a partir de la combustión incompleta que ocurre cuando las gramíneas, madera u otros smolders de materia biológica, como es típico de los incendios forestales. Como materia partículada en la atmósfera, ambos pueden interferir con la radiación solar absorbiendo y dispersando los rayos del Sol.

Según otras investigaciones realizadas por la NASA en los últimos años, el aumento de los incendios forestales de color marrón y negro que producen carbono que se enfurecen a través de los Estados Unidos cada año podría ser un síntoma de un mundo en calentamiento. Un análisis 2015 de 35 años de datos meteorológicos confirmó que las estaciones de fuego se han vuelto más largas. Además, los modelos climáticos predicen que las estaciones de fuego continuarán aumentando en longitud y fuerza en los Estados Unidos en los próximos 30 a 50 años.

A medida que las partículas de carbono liberadas por esos incendios migran más hacia la atmósfera, el clima se vuelve más sensible a ellos. Los investigadores encontraron que el carbono marrón era mucho más probable que el carbono negro para viajar por el aire a los niveles más altos de la atmósfera donde puede tener un mayor impacto sobre el clima.

"La gente siempre ha asumido que cuando emite este carbono marrón, con el tiempo desaparece", dijo Athanasios Nenes, profesor de la escuela de Ciencias de la Tierra y Atmosférica de Georgia Tech y de la escuela de ingeniería química y biomolecular.

Después de que el carbón marrón es llevado por los penachos del humo en la atmósfera más baja, se mezcla con las nubes. Entonces engancha un paseo en flujo convectivo ascendente en nubes y viaja a la atmósfera superior.

Aunque los investigadores no pudieron explicar cómo, también encontraron durante el viaje ascendente a través de las nubes, el carbón marrón se concentró más en relación con el carbono negro.

"La sorpresa aquí es que el carbono marrón se promueve cuando se atraviesan las nubes, en comparación con el carbono negro", dijo Nenes. "Esto sugiere que puede haber producción en la nube de carbono marrón que no conocíamos antes."

"Esa es la razón más para llevar a cabo estudios adicionales", de acuerdo con Bruce Anderson, un científico atmosférico en Langley.

"Necesitamos mejor información sobre cómo se forman esos aerosoles, cuáles son sus impactos radiactivos, cómo se eliminan de la atmósfera y si hay algo que podamos hacer para controlar eso", dijo.
Las campañas de vuelo fueron patrocinadas por la composición de la troposfera de la NASA, las Ciencias de la Radiación y los programas superiores de investigación atmosférica.

NASA Cambio Climático Global

Traducción: El Quelonio Volador

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