Comprender las características únicas de la atmósfera árabe tiene mucho que ofrecer a la investigación global. Polución, clima, cambio climático, salud humana, la agricultura y la pesca se ven afectadas por las partículas en suspensión en la atmósfera conocidas colectivamente como aerosoles. Esto es especialmente significativo en Oriente Medio, como parte del notorio cinturón de polvo de la Tierra.

El profesor de Ciencias de la Tierra e Ingeniería de la Universidad Rey Abdullah de Arabia Saudita (KAUST), Georgiy Stenchikov, dirige un equipo de investigación que está recabando información importante sobre los patrones globales cambiantes de los aerosoles. específicamente los de la Península Arábiga. "El efecto de los aerosoles es posiblemente el aspecto menos comprendido de la atmósfera, ", dijo Stenchikov. La importancia global del trabajo queda al descubierto por una colaboración a largo plazo con la NASA que continuamente alimenta datos a la red mundial de análisis y monitoreo atmosférico de la NASA.

La distinguida carrera de Stenchikov en ciencias atmosféricas comenzó en su Rusia natal seguida de puestos de investigación y docencia en varias universidades de Estados Unidos. Formó parte de un equipo de expertos internacionales que contribuye a los informes del Panel Intergubernamental sobre Cambio Climático (IPCC), un equipo que fue galardonado con el Premio Nobel de la Paz en 2007.

Miembro fundador de KAUST en 2009, Stenchikov se sintió atraído en parte por la oportunidad de estudiar lo que él describe como "la atmósfera absolutamente única" sobre la región árabe. Es único debido a los niveles altos y extremadamente variables de polvo que se levantan de los desiertos circundantes. incluidos los de África, combinado con luz solar intensa para potenciar la fotoquímica.

La interacción del polvo y la luz es el foco principal de la investigación de Stenchikov. Su objetivo es comprender y modelar el efecto del polvo en la contaminación del aire tanto para orientar los pasos para mitigar la contaminación del aire como para estudiar la influencia del polvo en muchas otras áreas que van desde la agricultura y la industria locales hasta el cambio climático global.

El equipo de KAUST utiliza tres instrumentos clave para medir la absorción y dispersión de la radiación solar entrante por aerosoles en la atmósfera:un fotómetro solar robótico terrestre que envía datos automáticamente a la Red Robótica de Aerosoles de la NASA, que comprende estaciones de monitoreo en todo el mundo; un fotómetro solar portátil, que se ha utilizado durante los cruceros de barcos de investigación para controlar los aerosoles sobre el mar; y un instrumento basado en láser que puede generar una imagen precisa de la distribución vertical de aerosoles sobre ubicaciones seleccionadas.

Un notable estudio basado en barcos reveló una clara separación en el efecto del polvo en el balance energético en el norte y sur del Mar Rojo. Esto conduce a un mayor enfriamiento de la superficie del Mar Rojo en el sur, lo que Stenchikov espera debe influir en la productividad de las pesquerías que son una parte clave de la economía de la región.

Los investigadores también han detectado cambios en los niveles de contaminación del aire relacionados con patrones alterados de generación y transporte de polvo a través de la atmósfera. Mirando más lejos han investigado cómo el polvo se mueve desde África al aire sobre la Península Arábiga, aportando nutrientes al ecosistema del Mar Rojo y también afectando la calidad del aire y el balance energético total de la región.

Una mejor comprensión del polvo y la luz también respaldará el desarrollo de tecnologías de generación de energía solar. que son una parte importante de los planes de Arabia Saudita para reducir su dependencia del petróleo. "El desierto de Arabia recibe suficiente energía solar para alimentar al mundo entero, "Stenchikov señaló, pero saber dónde y cómo el polvo puede dificultar la captura de parte de esa energía es crucial para planificar un futuro con energía solar.

El grupo de Stenchikov desarrolla sofisticados métodos de modelado por computadora que pueden representar y predecir los flujos de polvo y sus efectos. Estos se pueden utilizar para recopilar y verificar datos obtenidos de una amplia gama de fuentes de datos, incluyendo monitoreo satelital.

Los modelos se pueden aplicar a los cielos lejos de la base de Stenchikov en KAUST. Por ejemplo, un modelo de la influencia fotoquímica de los aerosoles se presentó en un artículo de investigación reciente sobre la quema de biomasa en América del Sur. Este estudio reveló que, a diferencia del hollín simple, El carbón marrón (partículas orgánicas) puede interactuar con la radiación solar de una manera que reduce la generación de contaminantes del aire. incluido el ozono. Por lo tanto, algunos efectos de la quema de biomasa pueden aliviar otros aspectos de la contaminación atmosférica.

Stenchikov explicó que los efectos del polvo ambiental son muy complejos:los beneficios incluyen la entrega de nutrientes para los cultivos y la pesca y la eliminación de algunas radiaciones ultravioleta dañinas, mientras que los inconvenientes son evidentes por su efecto sobre la calidad del aire y la salud. "La influencia del polvo en el balance energético y la química de la atmósfera es enorme, y aún queda mucho por entender, "dijo Stenchikov.