Las puestas de sol más brillantes, los cielos nublados y los días en que todos tosen tienen algo en común: todo se debe a los aerosoles, partículas diminutas que flotan en el aire. Los aerosoles pueden ser pequeñas gotas, partículas de polvo, trozos de carbón negro fino y otras sustancias que flotan en la atmósfera y cambian todo el equilibrio energético del planeta.
Los aerosoles tienen un gran impacto en el clima del planeta. Algunos, como el carbono negro y marrón, calientan la atmósfera terrestre, mientras que otros, como las gotas de sulfato, la enfrían. Los científicos creen que, en general, todo el espectro de aerosoles finalmente enfría ligeramente el planeta. Pero aún no está del todo claro qué tan fuerte es este efecto refrescante y cuánto progresa en el transcurso de días, años o siglos.
¿Qué son los aerosoles?
El término "aerosol" es un comodín para los muchos tipos de partículas pequeñas que están suspendidas en la atmósfera, desde sus bordes más exteriores hasta la superficie del planeta. Pueden ser sólidos o líquidos, infinitesimales o lo suficientemente grandes como para verse a simple vista.
Los aerosoles “primarios”, como el polvo, el hollín o la sal marina, provienen directamente de la superficie del planeta. Los vientos racheados los elevan a la atmósfera, los volcanes en explosión los elevan por los aires o los disparan desde las chimeneas y los incendios. Los aerosoles "secundarios" se forman cuando varias sustancias que flotan en la atmósfera, por ejemplo, compuestos orgánicos liberados por plantas, gotas de ácido líquido u otros materiales, chocan, lo que resulta en una reacción química o física. Los aerosoles secundarios, por ejemplo, crean la neblina que da nombre a las Grandes Montañas Humeantes en los Estados Unidos.
Los aerosoles son emitidos tanto por fuentes naturales como antropogénicas. Por ejemplo, el polvo se eleva desde los desiertos, las riberas secas de los ríos, los lagos secos y muchas otras fuentes. Las concentraciones de aerosoles atmosféricos aumentan y disminuyen con los eventos climáticos; durante los períodos fríos y secos de la historia del planeta, como la última edad de hielo, hubo más polvo en la atmósfera que durante los períodos más cálidos de la historia de la Tierra. Pero las personas han influido en este ciclo natural: algunas partes del planeta se han contaminado con los productos de nuestras actividades, mientras que otras se han vuelto excesivamente húmedas.
Las sales marinas son otra fuente natural de aerosoles. Son expulsados del océano por el viento y el rocío del mar y tienden a llenar las partes bajas de la atmósfera. Por el contrario, algunos tipos de erupciones volcánicas altamente explosivas pueden lanzar partículas y gotitas hacia la atmósfera superior, donde pueden flotar durante meses o incluso años, suspendidas a muchos kilómetros de la superficie de la Tierra.
La actividad humana produce muchos tipos diferentes de aerosoles. La quema de combustibles fósiles produce partículas conocidas como gases de efecto invernadero; por lo tanto, todos los automóviles, aviones, centrales eléctricas y procesos industriales producen partículas que pueden acumularse en la atmósfera. La agricultura produce polvo y otros productos, como productos de nitrógeno en aerosol, que afectan la calidad del aire.
En general, las actividades humanas han aumentado la cantidad total de partículas que flotan en la atmósfera, y ahora hay casi el doble de polvo que en el siglo XIX. El número de partículas muy pequeñas (menos de 19 micras) de un material comúnmente conocido como "PM2,5" ha aumentado en un 2,5 % desde la Revolución Industrial. Otros aerosoles, como el ozono, también han aumentado, con graves consecuencias para la salud de las personas en todo el mundo.
La contaminación del aire se ha relacionado con un mayor riesgo de enfermedad cardíaca, accidente cerebrovascular, enfermedad pulmonar y asma. Según algunas estimaciones recientes, las partículas finas en el aire fueron responsables de más de cuatro millones de muertes prematuras en todo el mundo en 2016, y los niños y los ancianos fueron los más afectados. Los riesgos para la salud derivados de la exposición a partículas finas son mayores en China e India, especialmente en las zonas urbanas.
¿Cómo afectan los aerosoles al clima?
Los aerosoles afectan el clima de dos maneras principales: cambiando la cantidad de calor que entra o sale de la atmósfera y afectando la forma en que se forman las nubes.
Algunos aerosoles, como muchos tipos de polvo de piedras trituradas, son de color claro e incluso reflejan ligeramente la luz. Cuando los rayos del sol caen sobre ellos, reflejan los rayos de la atmósfera, evitando que este calor llegue a la superficie de la Tierra. Pero este efecto también puede tener una connotación negativa: la erupción del Monte Pinatubo en Filipinas en 1991 arrojó a la alta estratosfera una cantidad de diminutas partículas reflectoras de luz equivalente a un área de 1,2 millas cuadradas, lo que posteriormente provocó un enfriamiento del planeta que no se detuvo durante dos años. Y la erupción del volcán Tambora en 1815 provocó un clima inusualmente frío en Europa Occidental y América del Norte en 1816, razón por la cual fue apodado "El año sin verano": era tan frío y sombrío que incluso inspiró a Mary Shelley a escribir su gótico. novela Frankenstein.
Pero otros aerosoles, como pequeñas partículas de carbón negro de carbón o madera quemados, funcionan al revés, absorbiendo el calor del sol. En última instancia, esto calienta la atmósfera, aunque enfría la superficie de la Tierra al disminuir la velocidad de los rayos del sol. En general, este efecto es probablemente más débil que el enfriamiento causado por la mayoría de los otros aerosoles, pero ciertamente tiene un efecto, y cuanto más material de carbono se acumula en la atmósfera, más se calienta la atmósfera.
Los aerosoles también influyen en la formación y el crecimiento de las nubes. Las gotas de agua se unen fácilmente alrededor de las partículas, por lo que una atmósfera rica en partículas de aerosol favorece la formación de nubes. Las nubes blancas reflejan los rayos solares entrantes, impidiendo que alcancen la superficie y calentando la tierra y el agua, pero también absorben el calor constantemente irradiado por el planeta, atrapándolo en la atmósfera inferior. Según el tipo y la ubicación de las nubes, pueden calentar el entorno o enfriarlo.
Los aerosoles tienen un conjunto complejo de diferentes impactos en el planeta, y los humanos han influido directamente en su presencia, cantidad y distribución. Y si bien los impactos climáticos son complejos y variables, las implicaciones para la salud humana son claras: cuantas más partículas finas hay en el aire, más daña la salud humana.