Científicos atmosféricos han dado a conocer un nuevo y potencialmente importante mecanismo por el cual las emisiones químicas del fitoplancton del océano pueden influir en la formación de nubes que reflejan la luz del sol lejos de nuestro planeta.

El descubrimiento de la nueva relación entre las nubes y la biosfera se dio luego de los esfuerzos por explicar la cubierta creciente de nubes observada sobre un área en océanos al sur del ecuador en donde ocurría una floración grande de fitoplancton.

De acuerdo a datos recopilados por satélites, los investigadores presumen que las partículas aerotransportadas producidas por la oxidación del isopreno químico - que es emitido por el fitoplancton - pudieron haber contribuido a doblar las concentraciones de gotitas de agua en las nubes en una gran área del océano de la costa este de Suramérica.

Usando modelos numéricos complejos, estimaron que el aumento que resultaba en nubosidad redujo la absorción de la luz del sol en una cantidad comparable a la qué se ha medido en áreas altamente contaminadas del globo.

Si fuese confirmada por estudios de campo, esta conexión entre las nubes y la actividad biológica podía agregar un nuevo componente crítico a los modelos globales del clima. Muchos científicos ambientales creen que la cubierta creciente de nubes puede contrarrestar parcialmente los efectos del calentamiento global reduciendo la cantidad de energía que el planeta absorbe del Sol.

Los investigadores Athanasios Nenes del instituto tecnologico de Georgia y Nicholas Meskhidze de la universidad del estado de Carolina del Norte, dieron a conocer estos resultados en la revista Science.

La investigación fue patrocinada por la NASA, y la funadación. Los "estudios como éste pueden ayudar a replantear de nuevo la manera en que pensamos sobre cómo la biosfera obra recíprocamente con las nubes y el clima," dijimos Nenes.

"Una de las incertidumbres más grandes ahora sobre los modelos climáticos es la capacidad de predecir cómo responderían las nubes a los niveles cambiantes de partículas, si se originan de la contaminación humana atmosférica o en la actividad biológica.

Podemos ver ahora muy fuertemente la influencia de la biología marina en las nubes oceánicas".

Los investigadores habían teorizado previamente que el sulfuro dimetil (DMS) - que también es emitida por el fitoplancton - afectan la formación de nubes aumentando el número de partículas del sulfato, que pueden absorber la humedad y formar gotitas de agua.

Cuando se oxida, el isopreno puede realzar el efecto del DMS aumentando el número y el tamaño de las partículas mientras que ayuda químicamente a atraer más humedad.

El impacto del isopreno en materia de partículas atmosféricas, se creyó previamente que era importante solamente para las plantas terrestres, afirmó Nenes.

Los investigadores tropezaron con la conexión del fitoplancton-nube de forma accidental. "Mientras miraba las imágenes de los satélites, noté que las propiedades de las nubes sobre floraciones grandes fitoplancton, eran perceptiblemente diferentes de las que estaban lejos de las floraciones".

Nubes marinas

El océano meridional tiene normalmente relativamente pocas partículas alrededor de las cuales las gotitas de la nube se puedan formar.

El mecanismo del isopreno podía por lo tanto tener un efecto significativo en el desarrollo de nubes allí - y puede explicar la mayor parte de la variación en la cubierta de las nubes del área.

"Si muchas partículas se forman debido a la oxidación del isopreno, tienes repentinamente mucho más gotitas en las nubes, que tiende a hacerlas más brillantes," explica Nenes.

"Además de llegar a ser más brillantes, las nubes pueden también tener precipitación menos frecuente, así que puede ser que tengas una acumulación de nubes. Total, esto hace la atmósfera más nublada y refleja más luz del sol nuevamente hacia el espacio".

En su estudio , los investigadores estiman que las emisiones del isopreno redujeron la absorción de la energía en el área por cerca de 15 vatios por metro cuadrado. "Esto es una enorme señal", dijo Nenes.

"Esperas normalmente ver un cambio de un par de vatios".

El océano meridional es ideal para el estudio porque está en gran parte sin tocar por la contaminación y tiene temperatura relativamente constante y condiciones meteorológicas durante las estaciones en las cuales las floraciones del fitoplancton aparecen.

"Ésta parece ser una de esas regiones raras en el mundo donde la biología realmente asume el control," afirma Nenes. "Que permite que veamos fuertemente el impacto de la biología en las nubes".

Como paso siguiente, Nenes quisiera examinar otras áreas del planeta para encontrar actividad similar.

"Hay muchas áreas que tienen actividad biológica intensa, así que con el tiempo vamos a explorar más regiones para ver si esto es un fenómeno extenso. Las probabilidades son que veremos esto en otros lugares", agregaron.

Nenes y Meskhidze utilizaron datos de observaciones basadas en satélites para estimar la cantidad de clorofila en el océano, la emisión del isopreno y su conexión con la formación de nubes.

Antes de que este nuevo mecanismo se pueda incorporar en modelos globales del clima, sin embargo, tendrá que ser confirmado por experimentos de campo.

Los científicos atmosféricos creen que el bloqueo de la luz del sol, con nubosidad creciente aumentando hasta este momento han atenuado parcialmente los efectos del calentamiento global.

El papel de la biología oceánica en la formación de las nubes podría por lo tanto ser un factor importante en el control del clima global, y el nuevo mecanismo identificado por Nenes y Meskhidze puede hacerlo aún más importante.

Este efecto necesita ser entendido mejor, porque cualquier cosa que puede cambiar las nubes globalmente puede alterar dramáticamente el impacto de los gases de invernadero en nuestro clima que esta cambiando.

"Demuestra que todavía necesitamos explorar mucho para entender mejor el equilibrio delicado de la naturaleza", dijo Meskhidze.

"Requerirá los esfuerzos cooperativos de investigadores de muchos diversos campos para identificar los componentes químicos en estos aerosoles, de estimar las cantidades de estos y otros gases potencialmente importantes emitidos desde océano, y de caracterizar mejor el esfuerzo de organismos en la formación de la gotitas en las nubes".

dm