Un estudio descubre que las emisiones del plancton ayudan a formar núcleos de nubes sobre los océanos fríos del mundo

Un estudio internacional liderado por la Universidad de Helsinki mejora nuestra comprensión de la atmósfera y la precisión de los modelos climáticos.

Durante casi cincuenta años, los científicos han sospechado que el plancton marino microscópico desempeña un papel en la formación de nubes sobre los océanos. Ahora, un experimento dirigido por la Universidad de Helsinki sugiere que su papel podría ser más importante de lo que se creía.

Uno de ellos es el ácido metanosulfónico (MSA).El experimento CERN CLOUD
Se abre en una pestaña nueva. Se ha demostrado que este gas, previamente ignorado, puede desencadenar la formación y el crecimiento de partículas de aerosol sobre regiones oceánicas frías y prístinas. La humedad puede condensarse alrededor de estas partículas de aerosol, formando finalmente nubes. Dado que este mecanismo no se contempla en los modelos climáticos actuales, los resultados experimentales no solo profundizan nuestra comprensión de la atmósfera, sino que también mejoran la precisión de dichos modelos.

El experimento se llevó a cabo en condiciones atmosféricas realistas en la cámara CLOUD del CERN. El entorno controlado de la cámara permitió medir cómo se forman y crecen las semillas de nubes bajo las concentraciones ultrabajas y las temperaturas frías típicas del aire marino remoto, desde +9 °C hasta -52 °C.

Tan eficaz como el ácido sulfúrico en aire marino frío

Cuando la temperatura de la cámara descendió por debajo de -10 °C e incluso había una mínima cantidad de amoníaco, el MSA formó nuevos núcleos con la misma eficacia que el ácido sulfúrico, considerado el principal impulsor de la formación de aerosoles atmosféricos.

Al mezclarse libremente, el ácido sulfúrico y el MSA se reforzaron mutuamente formando cúmulos moleculares compartidos. El MSA también aceleró el crecimiento rápido de partículas en todo el rango de temperaturas estudiado. Esta combinación ayuda a que las frágiles partículas de tamaño nanométrico sobrevivan el tiempo suficiente para alcanzar un tamaño que les permita generar nubes.

"Debido a que el MSA y el ácido sulfúrico generalmente se presentan en concentraciones similares sobre las regiones oceánicas frías, las nubes pueden formarse allí hasta diez veces más rápido de lo que se pensaba anteriormente", dice uno de los autores principales, el Dr.Jiali Shen.

Esto ayuda a explicar la cantidad sorprendentemente alta de partículas observadas sobre el Océano Austral y en la fría troposfera superior marina.

Implicaciones para las nubes y el clima

Las partículas de aerosol influyen en el clima al dispersar la luz solar y al actuar como núcleos de condensación de nubes (CCN), que son los que dan origen a las nubes.

En general, una mayor concentración de núcleos de condensación de nubes (CCN) produce un efecto de enfriamiento en el sistema climático. Por lo tanto, predecir con precisión las concentraciones de CCN es fundamental para mejorar las proyecciones del cambio climático futuro. Sin embargo, los modelos climáticos actuales subestiman las concentraciones de CCN sobre el Océano Austral en más de la mitad. Esto introduce un sesgo de calentamiento en los modelos.

Las simulaciones globales del equipo muestran que la incorporación de MSA aumenta las concentraciones de partículas y CCN de forma más marcada en las regiones oceánicas frías e impolutas que rodean el Ártico y la Antártida, precisamente las áreas donde los modelos actuales resultan insuficientes.

"A medida que las emisiones de dióxido de azufre procedentes de combustibles fósiles siguen disminuyendo, las fuentes naturales y biológicas de núcleos de nubes procedentes del plancton marino pueden ser más eficaces en el sistema climático. Capturar estos procesos es esencial si queremos predecir de forma fiable el clima futuro", afirma el Dr.Xu-Cheng He y la profesora Katrianne Lehtipalo, autores correspondientes del estudio.

"Este estudio también subraya la importancia de seguir invirtiendo en mediciones y modelos de vanguardia para mejorar las predicciones climáticas futuras", afirma el profesor Tuukka Petäjä, Director del Instituto de Investigación del Sistema Atmosférico y Terrestre (INAR) en la Universidad de Helsinki.

Fuente: Universidad de Helsinki