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Meteorología

La lluvia proveniente del Sahara

El polvo del desierto africano origina nubes que son responsables por parte de las precipitaciones en la Amazonia

ArmazTerraEUMETSATEn una curiosa paradoja del sistema climático de la Tierra, una de las regiones más áridas del planeta parece ejercer un rol importante en la formación de la lluvia que riega una de las áreas más húmedas. Según experimentos realizados durante la época más lluviosa del año en un sector de selva preservada de la Amazonia Central, cercano a Manaos, el polvo del desierto del Sahara, transportado por los vientos a través de miles de kilómetros sobre el océano Atlántico tropical hasta Sudamérica, ayuda en la conformación de las nubes responsables del 80% de la lluvia en esa región amazónica. Sobre la selva, los granos de polvo del Sahara funcionan como núcleos de hielo, plataformas microscópicas alrededor de las cuales el agua en estado sólido se agrega originando las nubes altas, muy cargadas de lluvia.

Los resultados de ese trabajo, publicados en la edición de mayo de la revista Nature Geoscience, son sorprendentes pero requieren mayor precisión, subraya el físico Paulo Artaxo, de la Universidad de São Paulo (USP), uno de los autores del estudio. Necesitamos descubrir, por ejemplo, si esa influencia de la polvareda del Sahara ocurre también en otras regiones de la Amazonia. También necesitamos mediciones de largo plazo, registradas durante años, para comprender cómo ese efecto varía según las estaciones del año?, dice el investigador. De cualquier manera, los datos obtenidos cerca del pico de la estación lluviosa en la Reserva Biológica de Cuieiras, ubicada 60 kilómetros al norte de Manaos, sugieren un aporte de una porción relevante del polvo del Sahara en la concentración de núcleos de hielo de la Amazonia Central.

Artaxo, junto con investigadores de Estados Unidos y de Alemania, recogieron muestras del aire en esa región de la selva entre el 9 de febrero y el 9 de marzo de 2008, y encontraron esas partículas de polvo en hasta el 80% de los núcleos de hielo.

El polvo parece alternar su función de principal formador de nubes de hielo con las denominadas partículas biológicas primarias (bacterias, granos de polen, esporas y fragmentos de hojas y de insectos), emitidas por la propia selva. Ora una, ora otra, era la responsable mayoritaria de la formación de los núcleos de hielo. Sumadas, ambas fuentes generaron el 99% de los semillas de nubes ninguna de ellas aportó menos del 15% de los núcleos.

La analogía con las semillas resulta útil. En la Amazonia, las nubes que se forman en grandes altitudes tienen entre 15 y 18 kilómetros de espesor y están constituidas por cristales de hielo. Son las que generan las lluvias más intensas y abundantes, esenciales para el ciclo hidrológico de la región. Nubes más ralas, con 3 a 5 kilómetros de espesor, surgen más cerca del suelo a partir de gotas líquidas y contribuyen en menor medida a las precipitaciones en la Amazonia.

En ese estudio, los investigadores recolectaron las partículas en suspensión también denominadas aerosoles en el aire de la selva al nivel del suelo y las inyectaron en una cámara que permite simular la formación de las nubes profundas convectivas. Utilizamos una cámara que reproduce las condiciones de la atmósfera hasta 18 kilómetros por encima del suelo y hasta -70 grados Celsius, dice el físico. Es en un ambiente similar a ése, con bajas presión y temperatura, que se forman las nubes profundas convectivas, precisamente las que brotan de los núcleos de hielo y responden por el grueso de la precipitación amazónica. Estamos planificando experimentos con aviones para el período 2010-2011, para realizar mediciones en las regiones de la atmósfera en que se forman las nubes de hielo. La medición de las partículas en esas altitudes no representa algo trivial, comenta Artaxo.

La contribución del polvo del Sahara para la lluvia amazónica nunca había sido reconocida, aunque el viaje de los granos a través del Atlántico fuese relativamente conocido. Según datos de la agencia espacial estadounidense (Nasa), el 4% del polvo de cada tempestad del desierto atraviesa el océano hasta América una proporción mayor, de casi el 20%, se pierde en el camino, depositando partículas de hierro que fertilizan el agua del océano y aumentan la capacidad de las algas para absorber carbono de la atmósfera. No sólo son los ventarrones del Sahara los que, aisladamente, traen el polvo hasta aquí. Parece existir un reservorio constante de partículas fluctuando sobre el norte de África, que sólo es empujado hacia América cuando las condiciones del viento son propicias.

Un grado significativo de misterio todavía envuelve a los procesos físicos del comportamiento de los aerosoles ya sean los del polvo, o los de origen biológico, como núcleos de hielo. Estos procesos aún no han sido comprendidos del todo, reconoce Artaxo. La presencia de ciertos metales hierro en el caso del polvo del Sahara y zinc en el de las partículas producidas por la selva parece ser importante para la formación de los núcleos de hielo. Además, la presencia y la proporción de elementos químicos como el aluminio, silicio, manganeso y hierro, permiten confirmar el origen sahariano del polvo analizado por Artaxo y sus colaboradores.

La proporción de esos elementos en las partículas de Manaos es la misma encontrada en el polvo del Sahara. Y existe correlación entre la presencia de esos aerosoles y el movimiento de las masas de aire, lo que muestra que no se trata del polvo levantado por un camión en una carretera cercana al lugar de recolección, sino de transporte atmosférico de larga distancia, explica Artaxo.

Para el físico, aunque la contribución del Sahara para las lluvias se revele como un fenómeno generalizado para la Amazonia, es difícil decir lo que eso significará en un contexto de cambios climáticos. En un planeta más caliente, ¿llegará más o menos polvo hasta aquí?Por eso necesitamos obtener mayores datos experimentales para intentar responder a ello con previsiones cuantitativas, afirma.

En otra publicación reciente, esta vez en la revista Science, Artaxo dejó de lado el contexto específico de la Amazonia para, junto con investigadores de otros países, abocarse sobre los efectos del fuego sobre el clima y la biosfera del planeta a lo largo del tiempo. Grandes y pequeños incendios ayudaron, por ejemplo, a forjar las diversas áreas de sabana del mundo al cabo de millones de años. Y parecen estar intensificándose, dice Artaxo. Es posible avizorar un aumento de la incidencia de las quemas en todo el mundo durante los últimos años, afirma.

El equipo calculó que los efectos de los gases invernadero producidos por los incendios corresponden a 19% del aporte humano para el calentamiento global desde la época preindustrial. En Brasil, las quemas generan alrededor del 30% de los gases emitidos por la misma causa en todo el planeta, remarca el físico.

Números aparte, esto es bien práctico: en términos de costo y beneficio, reducir o eliminar las quemas es probablemente una de las mejores inversiones inmediatas contra el calentamiento global causado por el hombre, superando planes tales como la ampliación de la red de centrales nucleares o el intercambio de gases provocado por el actual parque de automóviles accionados por combustibles derivados del petróleo, biocombustibles o hidrógeno. Mediante el control de las quemas, obtendríamos un retorno más rápido en términos de reducción de la emisión de gases de efecto invernadero con muy baja inversión. También habría otros beneficios, tales como la preservación de la biodiversidad amazónica, resalta el físico. Tardaría décadas en reducir significativamente las emisiones de esos gases mediante la construcción acelerada de centrales nucleares o la renovación global de la flota automotriz.

Según Artaxo, existe una relación directa entre el creciente descontrol del fuego en el planeta y la hipótesis de sabanización de la Amazonia. Esa posibilidad, que aparece con cierta frecuencia en los modelos climáticos que intentan prever el futuro de la selva, es consecuencia de la transformación de vastas zonas de selva cerrada en formas de vegetación más abiertas y ecológicamente empobrecidas, que recuerdan superficialmente al cerrado [sabana] del Brasil Central. Con el avance del desmonte y la posible reducción en el índice de precipitaciones, tal vez surja una vegetación más susceptible al fuego y aumente la incidencia de las quemas, dice Artaxo. Esto generaría una realimentación positiva que impulsaría el proceso de sabanización de la Amazonia.

El oro de los tontos
La explotación intensa de los recursos naturales de la Amazonia genera prosperidad pasajera

El actual modelo de desarrollo predominante en la Amazonia que comienza con el desmonte y explotación maderera y termina con la utilización de vastas áreas por parte de la ganadería intensiva y la agricultura se parece más a un generador de pobreza que a un motor de riqueza, al menos a largo plazo. Esta conclusión se desprende un análisis llevado a cabo por investigadores de Brasil, Reino Unido, Nueva Zelanda y Portugal, publicado en la edición del 12 de junio en la revista Science.

Los municipios amazónicos donde no existe deforestación cuentan inicialmente con un bajo índice de desarrollo humano (IDH), un indicador que tiene en cuenta el ingreso, la escolaridad y la expectativa de vida de la población.

Con el arribo de la frontera agrícola, estos municipios pasan por una ola de prosperidad y, cuando sus recursos naturales se desvanecen por la explotación intensa, vuelven a su situación inicial de IDH bajo.

El análisis no evalúa la trayectoria de los municipios durante el transcurso de los años, debido a que no existe una serie temporal disponible, según explica la bióloga portuguesa Ana Rodrigues, del Centro de Ecología Funcional y Evolutiva en Montpellier, Francia, una de las autoras del estudio del que participaron los brasileños Carlos Sousa Júnior y Adalberto Veríssimo, del Instituto del Hombre y Medio Ambiente de la Amazonia (Imazon). Frente a esa imposibilidad, el equipo comparó lugares todavía no arrasados por la frontera agrícola con otros en los que la frontera se encuentra mucho más activa, aparte de zonas donde el desmonte y la ocupación se hallan casi terminados. Para esa clasificación utilizamos dos variables: el porcentaje de área desmontada hasta el año 2000, que otorga una idea de la extensión del desmonte, y la proporción de selva arrasada entre 1997 y 2000, que indica si el municipio estaba comprendido en la frontera activa o no, dice Ana.

El año 2000 se utilizó como referencia por coincidir con el del Censo brasileño, que permitió calcular el IDH de los municipios.

Los registros muestran que los municipios que desmontaron hasta un 60% de su área 0,5% del área total entre 1997 y 2000 alcanzaron un IDH equivalente al índice medio brasileño. En tanto, el IDH de los lugares en los que la proporción de selva abatida fue aún mayor y la devastación casi completa fue similar al de las regiones de la Amazonia en las que la selva se halla preservada en sendas situaciones, el IDH resulta inferior al del promedio brasileño.

Es probable que existan modelos en los que la decadencia económica pueda ser evitada pese al desmonte, aunque sospecho que ello dependería de aportes frecuentes de inversiones provenientes del exterior de la Amazonia, dice Ana.

El desafío es la creación de un modelo de desarrollo con el mínimo de desmonte. Todos ganarían: sería bueno para las personas, para los ecosistemas y para reducir las emisiones de carbono responsables del cambio climático global, comenta. La situación actual es mala en los tres frentes.”

Artículos científicos
PRENNI, A.J. et al. Relative roles of biogenic emissions and Saharan dust as ice nuclei in the Amazon basin. Nature Geoscience. v. 2, p. 402-405. Mayo de 2009.
BOWMAN, D.M., et al. Fire in the Earth system. Science. v. 324, p. 481-484. Abril de 2009.

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