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    Desentrañando la sorprendente ecología del polvo

    Una tormenta de polvo se acerca a Phoenix. Crédito:ALAN STARK / FLICKR

    En lo alto de los campos de nieve en la cima de las Montañas Rocosas de Colorado, las cosas no son tan prístinas como solían ser. El polvo del desierto del suroeste navega hacia las Montañas Rocosas en cantidades cada vez mayores y se deposita en la nieve que cubre los picos. a menudo rayar la superficie blanca con tonos de rojo y marrón.

    La cantidad de polvo que se deposita sobre la nieve varía de un año a otro. De 2005 a 2008, aproximadamente cinco veces más polvo cayó sobre las Montañas Rocosas que durante el siglo XIX, y esos años los caracterizan los investigadores como moderadamente polvorientos, de acuerdo con un estudio reciente. En 2009 y 2010, sin embargo, las Montañas Rocosas vieron un escenario de polvo extremo, con la cantidad de polvo que sopla sobre las montañas creciendo a cinco veces más que en esos años moderados. La causa, los científicos dicen, estaba aumentando la sequía, vinculada a un clima más cálido, y el desarrollo humano.

    Porque más oscuro, La nieve salpicada de polvo absorbe más energía solar y se calienta más rápido que la nieve blanca pura. significa que la capa de nieve se derrite antes, mucho antes. "No es nada sutil, "dijo Jeff Deems, un científico investigador del Centro Nacional de Datos de Nieve y Hielo en Boulder, Colorado. "Hay una diferencia de 30 a 60 días en el deshielo. En una cuenca más grande, es enorme ".

    Con la nieve desapareciendo antes y la temporada de crecimiento significativamente extendida, las plantas consumen más agua y la transpiran a la atmósfera. Esa es el agua que de otra manera iría a los arroyos pero ahora se pierde, y Deems dice que esto se traduce en un 5 por ciento menos de agua que fluye hacia el río Colorado en años polvorientos, una cantidad significativa. La tasa más rápida de deshielo también tiene una cascada de efectos, con el mas oscuro, suelo desnudo que absorbe más calor y calienta la atmósfera.

    El mismo fenómeno está ocurriendo en otras cadenas montañosas de todo el mundo, más notablemente el Himalaya y las montañas del Cáucaso, donde pastando, desertificación, y el desarrollo se está llevando a cabo contra el viento de los glaciares y el terreno cubierto de nieve, aumentando la deposición de polvo en esas superficies.

    Los principales impactos de un clima cálido son bien conocidos:temperaturas más altas, más y más intensas tormentas, el derretimiento de los glaciares y el hielo marino, climas más secos en muchas regiones y clima más húmedo en otras. Pero algunos investigadores dicen que se está pasando por alto un elemento importante del cambio climático:el polvo. El polvo juega un papel fundamental en los procesos ecológicos del mundo, y la dinámica del polvo está cambiando a medida que cambia el clima.

    Aunque el tema está poco estudiado, está claro que la dinámica del polvo está cambiando de dos formas principales. Los seres humanos son la causa principal del aumento de la cantidad de polvo en la atmósfera. Como agricultura, pasto, y otros desarrollos en lugares como el Cuerno de África o el suroeste de los EE. UU. se extendieron más profundamente a las regiones áridas, la vegetación se destruye, exponer el suelo a la erosión eólica. Además, el aumento de la sequía debido al calentamiento del clima es una de las principales causas del problema del polvo, ya que mata la vegetación y destapa el suelo, permitiendo que se transmita por el viento.

    El polvo cubre la nieve en las montañas de San Juan en Colorado durante un año de polvo extremo en 2009. Crédito:CHRIS LANDRY / CENTER FOR SNOW AND AVALANCHE STUDIES

    Esto tiene efectos tanto positivos como negativos. Más polvo por ejemplo, significa más nutrientes y minerales, como el hierro, están siendo transportados a largas distancias, que estimula el crecimiento del plancton oceánico, un eslabón esencial en la cadena alimentaria marina. Pero cantidades crecientes de polvo podrían causar serios problemas en algunas partes del mundo, desde la disminución del flujo de agua en algunas regiones montañosas hasta una mayor exposición humana a patógenos transmitidos por el polvo, un problema de salud cada vez mayor.

    En los Estados Unidos, la Evaluación Nacional del Clima de 2017 encontró que las temperaturas más cálidas están reduciendo la humedad del suelo en partes del oeste, y también predice más sequías en los próximos años. Estos factores matan la vegetación que mantiene el suelo en su lugar y ya han provocado más tormentas de polvo. Y los vientos que soplan desde el Océano Pacífico están aumentando a medida que aumenta la temperatura del océano. Ese, Sucesivamente, atrae vientos del norte más secos que absorben la humedad del suelo en el suroeste de los EE. UU. La frecuencia de las tormentas de polvo allí se ha más que duplicado desde la década de 1990, de 20 por año a 48 en la década de 2000, y es probable que continúe aumentando, según un estudio.

    Del otro lado del mundo, Los patrones climáticos en algunas regiones han cambiado de manera diferente. Las precipitaciones en el Sahara han aumentado debido a las temperaturas oceánicas más cálidas, lo que ha significado menos polvo que sopla hacia el oeste a través del Océano Atlántico. Las tormentas de polvo también han disminuido en los desiertos de China y América del Sur y se prevé que sean menores en las Grandes Llanuras de los EE. UU., Todo debido a un aumento en las precipitaciones que estimulan el crecimiento de las plantas. que cubre el suelo.

    El polvo peripatético es un fenómeno geológico antiguo y vital porque el polvo transporta nutrientes que regulan la distribución de la vida en todo el planeta. Un estudio reciente encontró que el polvo del desierto de Gobi, una de las dos principales fuentes de polvo del mundo, junto con el Sahara, ha viajado durante mucho tiempo en la corriente en chorro y se ha asentado en las Sierras de California, donde proporciona una fuente esencial de fósforo que da vida a las secuoyas gigantes y otros árboles en ese ecosistema de fósforo limitado. El estudio encontró que el polvo proporciona incluso más fósforo que la otra fuente principal:la erosión del lecho de roca en las montañas.

    "El polvo es un conector de ecosistemas de todo el mundo, "dijo Emma Aronson, fitopatólogo y microbiólogo de la Universidad de California en Riverside y coautor del estudio.

    El polvo rico en nutrientes es fundamental, así como, en los océanos. "Las deposiciones de polvo entregan nutrientes que se encuentran en muy, oferta muy escasa, "dijo Jason Neff, profesor de biogeoquímica ambiental en la Universidad de Colorado. "Planchar, fosforoso, nitrógeno, carbón, y otros micronutrientes en el océano abierto conducen a una mayor productividad marina ". Un ejemplo:una tormenta de polvo masiva de 2009 en Australia llamada Red Dawn (la mayor pérdida de suelo en la historia allí), seguido de otra gran tormenta de polvo, provocó un gran aumento en el crecimiento de fitoplancton en el mar de Tasmania debido a los altos niveles de hierro en el suelo arrastrado por el viento. Tales floraciones de fitoplancton pueden extraer cantidades sustanciales de dióxido de carbono de la atmósfera a medida que las algas marinas realizan la fotosíntesis.

    Las nubes de polvo y las partículas de aerosol que contienen tienen impactos importantes en el clima de otras formas, como el bloqueo de la luz solar que se dirige a la Tierra. Pero este campo de investigación es joven y complejo, y falta la ciencia, agregando incertidumbre a los modelos climáticos futuros. "La forma en que los aerosoles afectan el clima depende de su tamaño, su color, su altura en la atmósfera, cómo interactúan con el vapor de agua, ", dijo Neff." Los aerosoles son un área difícil, porque pueden calentar o enfriar según su composición y su ubicación ".

    Una tormenta de polvo masiva en Australia en 2009, conocido como el amanecer rojo, como se ve desde el paseo marítimo de Sydney. Crédito:WILF / FLICKR

    Un impacto comprobado del aumento de polvo está en la salud humana. En los EE.UU., un aumento de las tormentas de polvo está provocando muchos más casos de fiebre del valle, un hongo que vive en suelos desérticos, se convierte en polvo en el aire, y luego se inhala. El número de casos de fiebre del Valle ha aumentado drásticamente en Arizona y California en los últimos años. En 2000, California y Arizona informaron un total de 2, 757 casos de Fiebre del Valle. Ese número subió a 22, 164 en 2011 tras varios años extremadamente polvorientos. Los dos estados informaron 11, 459 casos de fiebre del valle el año pasado, con 57 muertes ocurridas en Arizona. Este fuerte aumento se debe no solo al aumento de los vientos y la sequía, sino a un desarrollo creciente, incluida la construcción de proyectos de energía solar a escala de servicios públicos.

    "En todos estos ranchos solares que se están instalando, especialmente en el Mojave, hay grandes áreas que se están calificando, se quita toda la vegetación, y lo mantienen clasificado porque no quieren que la vegetación interfiera con estos paneles solares, "dijo Antje Lauer, ecologista microbiano de la Universidad Estatal de California en Bakersfield que estudia la enfermedad. Los patrones cambiantes de sequía y lluvia también favorecen las esporas que causan la fiebre del Valle. Los campos de entrenamiento militar en Texas y California crean nubes de polvo tan grandes que son visibles desde los satélites.

    En Japón, casos de enfermedad de Kawasaki, una enfermedad rara que, entre otras cosas, provoca inflamación de los vasos sanguíneos, en particular las arterias coronarias, han ido aumentando. La bacteria o el virus (nadie está seguro) pueden viajar en eventos conocidos como polvo amarillo, tormentas que llegan desde el desierto de Gobi.

    Vientos llenos de polvo que soplan en una franja de África central durante la estación seca, desde el Océano Atlántico hasta el Mar Rojo, crear algo llamado cinturón de meningitis, así llamado debido a la erupción de brotes de la enfermedad bacteriana allí.

    En los EE.UU., Phoenix y Tucson, Arizona es la zona cero de los haboobs gigantes, un término árabe para las tormentas de polvo, agitados por vientos intensos de tormentas eléctricas que pueden tener una milla de altura y envolver ciudades enteras. Phoenix obtiene un promedio de tres por año. Los haboobs son el tercer tipo de clima más peligroso en Arizona, después de las temperaturas extremas y las inundaciones repentinas, porque aumentan repentinamente y sin previo aviso. reduciendo en gran medida la visibilidad y provocando accidentes de tráfico. También son portadores de enfermedades bacterias materia fecal de los corrales, herbicidas, y plaguicidas y otros contaminantes nocivos para la salud humana.

    El papel que juega el polvo en los sistemas naturales de la tierra recién ahora se está enfocando más claramente a medida que se intensifica el impacto de la humanidad en el planeta. Como lo expresó el equipo del investigador Aronson en su estudio del polvo del desierto de Gobi que llega a las Sierras de California, "cuantificar la importancia del polvo ... es crucial para predecir cómo responderán los ecosistemas al calentamiento global y un mayor uso de la tierra".


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