{"id":562379,"date":"2025-09-19T17:06:00","date_gmt":"2025-09-19T20:06:00","guid":{"rendered":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/?p=562379"},"modified":"2025-09-19T17:06:00","modified_gmt":"2025-09-19T20:06:00","slug":"un-gas-de-la-selva-amazonica-acelera-la-formacion-de-nubes","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/un-gas-de-la-selva-amazonica-acelera-la-formacion-de-nubes\/","title":{"rendered":"Un gas de la selva amaz\u00f3nica acelera la formaci\u00f3n de nubes"},"content":{"rendered":"

Un mecanismo de defensa que surgi\u00f3 y desapareci\u00f3 varias veces en el transcurso de la historia evolutiva de distintos linajes de plantas, especialmente en \u00e1rboles de ambientes c\u00e1lidos, ejerce un papel crucial en la Amazonia sobre uno de los par\u00e1metros m\u00e1s importantes del clima terrestre: la cantidad de nubes existentes en el cielo. Probablemente como forma de afrontar los picos de estr\u00e9s t\u00e9rmico, las hojas de los \u00e1rboles emiten un compuesto vol\u00e1til, el gas isopreno (C\u2085H\u2088). Durante el d\u00eda, en presencia de la luz solar, el isopreno se degrada r\u00e1pidamente tras su liberaci\u00f3n. Pero bajo determinadas condiciones nocturnas, este compuesto permanece en el aire durante m\u00e1s tiempo, gana altura y se transforma en un ingrediente esencial de la qu\u00edmica atmosf\u00e9rica, una especie de difusor de los procesos que resultan en la formaci\u00f3n de las nubes. \u00c9sta es la principal conclusi\u00f3n que surge de dos nuevos estudios a cargo de grupos internacionales que contaron con la participaci\u00f3n de cient\u00edficos brasile\u00f1os, publicados simult\u00e1neamente en diciembre en la revista Nature.<\/em><\/p>\n

El isopreno, una mol\u00e9cula de la familia de los terpenos, que comprende a los principales compuestos vol\u00e1tiles que emiten las plantas, cuando es liberado por las hojas de los \u00e1rboles y escapa a su final temprano reacciona con otros gases y desencadena una serie de reacciones en la baja y en la alta trop\u00f3sfera, la capa m\u00e1s superficial de la atm\u00f3sfera terrestre. Esas interacciones aumentan decenas de veces la tasa de formaci\u00f3n de part\u00edculas de aerosoles y posteriormente de n\u00facleos de condensaci\u00f3n, los embriones de las nubes. Este mecanismo potencia la g\u00e9nesis de nubes no solamente sobre la Amazonia, sino tambi\u00e9n sobre el oc\u00e9ano Atl\u00e1ntico y probablemente sobre otras partes del globo. Aproximadamente las dos terceras partes de la superficie del planeta est\u00e1n cubiertas permanentemente por nubes, un ingrediente del clima que puede tanto calentar como enfriar una regi\u00f3n, aparte de llevar humedad a trav\u00e9s de las lluvias.<\/p>\n

Los art\u00edculos muestran en detalles la secuencia de interacciones fisicoqu\u00edmicas entre el isopreno y otros compuestos que deriva en la formaci\u00f3n de enormes cantidades de part\u00edculas de aerosoles en la alta trop\u00f3sfera de la Amazonia, a alturas ubicadas entre los 8 y los 15 kil\u00f3metros (km). Esas part\u00edculas inicialmente son de algunos nan\u00f3metros (nm) de di\u00e1metro, pero con el tiempo se agregan con otros aerosoles y crecen en tama\u00f1o. Pueden ser transportadas hacia diferentes partes del globo debido a la circulaci\u00f3n atmosf\u00e9rica y poseen un importante papel en la g\u00e9nesis de los n\u00facleos de condensaci\u00f3n de las nubes. Cuando alcanzan la baja trop\u00f3sfera, a entre 1 y 2 km de altura, los n\u00facleos de al menos 50 nm de di\u00e1metro funcionan como soportes del vapor de agua, que se condensa (se convierte en l\u00edquido) y da origen a las nubes. Sin los n\u00facleos, no existen nubes, que pueden ser de buen tiempo o de lluvia.<\/p>\n

El descubrimiento del juego de interacciones disparado por la emisi\u00f3n del isopreno, que se convierte en gas a temperaturas superiores a los 34 grados Celsius (\u00baC), explica un fen\u00f3meno observado hace dos d\u00e9cadas en los cielos de la Amazonia. A comienzos de la d\u00e9cada de 2000, algunos cient\u00edficos tomaron conocimiento de la existencia de concentraciones de aerosoles en la alta trop\u00f3sfera de la gran selva tropical que eran 160 veces mayores que las medidas cerca de la superficie. Sin embargo, no exist\u00eda una explicaci\u00f3n consistente para ese hallazgo hasta la publicaci\u00f3n de los nuevos trabajos. \u201cAhora hemos resuelto este misterio y demostramos que un compuesto org\u00e1nico liberado por la propia selva, el isopreno, inicia el proceso de formaci\u00f3n de esos aerosoles\u201d, dice el f\u00edsico Paulo Artaxo, del Instituto de F\u00edsica de la Universidad de S\u00e3o Paulo (IF-USP) y coautor de uno de los estudios, que aparecieron como destacados en la portada de Nature<\/em>. \u201cEs sumamente importante entender el proceso de formaci\u00f3n de las nubes para perfeccionar nuestros modelos de previsi\u00f3n meteorol\u00f3gica y clim\u00e1tica.\u201d<\/p>\n<\/div>

\n \n \n \n <\/picture>Alexandre Affonso \/ Revista Pesquisa FAPESP<\/span><\/div>
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Uno de los art\u00edculos se basa en datos de procesos qu\u00edmicos obtenidos en sobrevuelos a la Amazonia con el avi\u00f3n Halo, del Centro Aeroespacial Alem\u00e1n (DLR), entre diciembre de 2022 y enero de 2023. Estas actividades formaron parte del proyecto Chemistry of the Atmosphere: Field Experiment in Brazil (Cafe-Brazil), un experimento de campo llevado a cabo hace dos a\u00f1os. \u201cRealizamos 136 horas de vuelo y recorrimos 89.000 km sobre la Amazonia\u201d, comenta el meteor\u00f3logo Luiz Augusto Machado, del IF-USP y colaborador del Instituto Max Planck de Qu\u00edmica, de Alemania, quien supervis\u00f3 todos los vuelos y fue de la partida en algunos de ellos. El avi\u00f3n Halo despegaba desde Manaos incluso antes de que amaneciera para captar las interacciones fisicoqu\u00edmicas del isopreno sin la influencia de la luz solar, y pod\u00eda permanecer en el aire durante 10 horas seguidas registrando par\u00e1metros de la atm\u00f3sfera.<\/p>\n

El segundo trabajo se concret\u00f3 en las dependencias de la Organizaci\u00f3n Europea para la Investigaci\u00f3n Nuclear (Cern), en Suiza, en la c\u00e1mara Cloud (Cosmics Leaving Outdoor Droplets). Este aparato genera las condiciones y los procesos que suceden en la atm\u00f3sfera. \u201cCloud es un cilindro de acero inoxidable de 3 metros de altura, que es abastecido con aire ultralimpio con las mismas proporciones de nitr\u00f3geno y ox\u00edgeno que existen en la atm\u00f3sfera\u201d, comenta la meteor\u00f3loga brasile\u00f1a Gabriela Unfer, quien lleva adelante su doctorado en el Instituto Leibniz de Investigaci\u00f3n Troposf\u00e9rica, en Leipzig, Alemania. Unfer es la \u00fanica brasile\u00f1a que suscribe ambos art\u00edculos sobre los aerosoles de gran altitud.<\/p>\n

Para que el sistema Cloud pueda simular las condiciones de la atm\u00f3sfera de una zona del planeta, es necesario suministrarle a la c\u00e1mara la informaci\u00f3n meteorol\u00f3gica y qu\u00edmica referente a ese lugar del planeta. \u201cLos datos de campo obtenidos en los vuelos del programa Cafe-Brazil sirvieron de base para que pudiesen simularse en el Cloud las correctas configuraciones de temperatura, humedad y de concentraci\u00f3n de gases. As\u00ed fue como reprodujimos en el laboratorio la formaci\u00f3n de aerosoles de gran altitud desencadenada por las emisiones de isopreno de las plantas\u201d, explica Unfer.<\/p>\n

El aspecto m\u00e1s sorprendente de los estudios indica que los aerosoles que se forman a entre 8 y 15 km de altura deben su existencia a procesos que comienzan en medio de los \u00e1rboles de la Amazonia. \u201cSi la selva tropical sigue siendo deforestada, eso tendr\u00e1 un impacto sobre el proceso de producci\u00f3n de los aerosoles en la alta trop\u00f3sfera y, por consiguiente, sobre la formaci\u00f3n de las nubes m\u00e1s cerca de la superficie\u201d, comenta el meteor\u00f3logo Micael Amore Cecchini, del Instituto de Astronom\u00eda, Geof\u00edsica y Ciencias Atmosf\u00e9ricas (IAG) de la USP, otro autor de uno de los papers <\/em>que particip\u00f3 en la campa\u00f1a Cafe-Brazil.<\/p>\n

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Dirk Dienhart\u2009\/\u2009Instituto Max Planc de Qu\u00edmica <\/span>El avi\u00f3n Halo sobrevuela la Amazonia para efectuar mediciones de la qu\u00edmica de la atm\u00f3sferaDirk Dienhart\u2009\/\u2009Instituto Max Planc de Qu\u00edmica <\/span><\/p><\/div>\n

La clave de todo el proceso es el isopreno, un compuesto vol\u00e1til org\u00e1nico incoloro, con un lev\u00edsimo aroma que puede remitir al caucho o al petr\u00f3leo. La emanaci\u00f3n de esta mol\u00e9cula gaseosa, expelida como una especie de transpiraci\u00f3n de la vegetaci\u00f3n, es un mecanismo evolutivo que ayuda a las plantas, especialmente a las tropicales, a protegerse contra los efectos negativos de los picos de calor. Cerca de la superficie, en la baja atm\u00f3sfera, el isopreno dura minutos o unas pocas horas. Durante el d\u00eda, bajo la luz solar, este gas reacciona con el ozono y con otros compuestos y desaparece r\u00e1pidamente y casi por completo de la atm\u00f3sfera.<\/p>\n

Pero las mol\u00e9culas de isopreno que no se destruyen y las que emiten tras la puesta del sol los \u00e1rboles de la Amazonia escapan de ese final precoz y son transportadas a la alta atm\u00f3sfera debido a la acci\u00f3n de las tormentas nocturnas. A unos 15 km de altura, en donde la temperatura es inferior a los 30 \u00baC bajo cero, el isopreno no se degrada como sucede cerca de la superficie e interact\u00faa con otros compuestos. La producci\u00f3n nocturna de rayos durante las tormentas hace que el isopreno se una a mol\u00e9culas de \u00f3xidos de nitr\u00f3geno y forme r\u00e1pidamente una enorme cantidad de part\u00edculas de aerosoles de algunos nan\u00f3metros. \u201cEn la alta atm\u00f3sfera, el isopreno acelera 100 veces la velocidad de formaci\u00f3n de los aerosoles\u201d, comenta Machado. La velocidad de desplazamiento de los aerosoles en la alta trop\u00f3sfera llega a los 150 km por hora. Por eso es razonable suponer que los mismos migren hacia \u00e1reas muy alejadas de la Amazonia, en donde perder\u00edan altura y se aglutinar\u00edan hasta formar n\u00facleos de condensaci\u00f3n de nubes a entre uno y dos km por encima de la superficie.<\/p>\n

Es probable que este mismo mecanismo de formaci\u00f3n de los aerosoles a altitudes elevadas tambi\u00e9n se concrete en otras partes del planeta, especialmente sobre las selvas tropicales del Congo, en \u00c1frica, y en el sudeste asi\u00e1tico. El isopreno es el principal compuesto vol\u00e1til que emiten las plantas. Se liberan anualmente alrededor de 600 millones de toneladas rumbo a la atm\u00f3sfera. \u201cEste tipo de formaci\u00f3n de part\u00edculas de aerosoles en la alta trop\u00f3sfera ocurrir\u00eda no solamente en la Amazonia, sino tambi\u00e9n en todos los bosques tropicales, dado que todos ellos emiten mucho isopreno\u201d, dice en entrevista concedida a Pesquisa FAPESP <\/em>el meteor\u00f3logo Joachim Curtius, de la Universidad de Fr\u00e1ncfort, autor principal del estudio con los datos del experimento Cafe-Brazil. \u201cLa selva amaz\u00f3nica por s\u00ed sola es responsable de m\u00e1s de una cuarta parte de las emisiones totales de isopreno.\u201d<\/p>\n

El paso siguiente de los estudios consiste en intentar entender con mayores detalles de qu\u00e9 manera se concreta el crecimiento y el transporte de los aerosoles en la alta trop\u00f3sfera de la Amazonia y c\u00f3mo transcurre su descenso hacia las cercan\u00edas de la superficie terrestre. \u201cNo sabemos qu\u00e9 cantidad de esas part\u00edculas se pierden debido a colisiones con otras part\u00edculas y en otras interacciones ni cu\u00e1ntas \u2018sobreviven\u2019 y se convierten en n\u00facleos de condensaci\u00f3n en las bajas alturas del tr\u00f3pico, donde se forman las nubes\u201d, comenta Curtius. En este proceso, el isopreno es solamente la punta del iceberg o, mejor dicho: la punta de la nube.<\/p>\n

Este art\u00edculo sali\u00f3 publicado con el t\u00edtulo \u201cDe la selva al aire <\/strong>\u201d en la edici\u00f3n impresa n\u00b0 347 de enero de 2025. <\/p>\n

Proyectos<\/strong>
\n1.<\/strong>\u00a0Las interacciones entre gases trazas, aerosoles y nubes en la Amazonia: de la emisi\u00f3n de bioaerosoles a los impactos a gran escala (n\u00ba 23\/04358-9<\/a>);\u00a0Modalidad <\/strong>Proyecto Tem\u00e1tico;\u00a0Investigador responsable<\/strong>\u00a0Paulo Artaxo;\u00a0Inversi\u00f3n<\/strong>\u00a0R$ 4.109.920,65.
\n2.<\/strong>\u00a0La correlaci\u00f3n entre el nivel de organizaci\u00f3n de los campos de nubes convectivas y los ciclos hidrol\u00f3gicos y de los aerosoles en la Amazonia (Cloudorg) (n\u00ba 22\/13257-9<\/a>);\u00a0Modalidad <\/strong>Ayuda de Investigaci\u00f3n \u2013 J\u00f3venes Investigadores;\u00a0Programa<\/strong>\u00a0FAPESP de Investigaciones sobre Cambios Clim\u00e1ticos Globales ( PFPMCG);\u00a0Acuerdo<\/strong>\u00a0Instituto Serrapilheira;\u00a0Investigador responsable<\/strong>\u00a0Micael Amore Cecchini (USP);\u00a0Inversi\u00f3n<\/strong>\u00a0R$ 1.471.125,05.
\n3.<\/strong>\u00a0Las interacciones entre los aerosoles y los eventos de tiempo en la Amazonia (n\u00ba 21\/03547-7<\/a>);\u00a0Modalidad <\/strong>Beca de maestr\u00eda;\u00a0Investigador responsable<\/strong>\u00a0Luiz Augusto Toledo Machado (USP);\u00a0Becaria<\/strong>\u00a0Gabriela Unfer;\u00a0Inversi\u00f3n<\/strong>\u00a0R$ 73.911,67.<\/p>\n

Art\u00edculos cient\u00edficos<\/strong>
\nCURTIUS, J.\u00a0et al<\/em>.\u00a0Isoprene nitrates drive new particle formation in Amazon\u2019s upper troposphere<\/a>.\u00a0Nature<\/strong>. 4 dic. 2024.
\nSHEN, J.\u00a0et al<\/em>.\u00a0New particle formation from isoprene under upper-tropospheric conditions<\/a>.\u00a0Nature<\/strong>. 4 dic. 2024.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"Los \u00e1rboles emiten isopreno, que reacciona con otras mol\u00e9culas y aumenta 100 veces la producci\u00f3n de n\u00facleos de condensaci\u00f3n","protected":false},"author":13,"featured_media":562382,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"_exactmetrics_skip_tracking":false,"_exactmetrics_sitenote_active":false,"_exactmetrics_sitenote_note":"","_exactmetrics_sitenote_category":0,"footnotes":""},"categories":[181],"tags":[269,328],"coauthors":[101],"class_list":["post-562379","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-ciencia-es","tag-ambiente-es","tag-quimica-es","position_at_home-sumario"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/562379","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/users\/13"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=562379"}],"version-history":[{"count":3,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/562379\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":562400,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/562379\/revisions\/562400"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media\/562382"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=562379"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=562379"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=562379"},{"taxonomy":"author","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/coauthors?post=562379"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}