El bosque experimental Tomakomai de la Universidad de Hokkaido en otoño con el monte Tarumae (izquierda) y el monte Fuppushi (derecha) al fondo. Crédito:Universidad de Hokkaido
Los investigadores han encontrado evidencia de que las emisiones biogénicas de sustancias orgánicas cercanas al suelo suprimen la formación de nubes en los bosques templados fríos en otoño. proporcionando pistas sobre cómo el calentamiento global afectará la formación de nubes y el clima en general.
Aerosoles atmosféricos submicrónicos, aunque no sean tan visibles, desempeñan un papel fundamental en el sistema climático. Provocan variaciones de temperatura al dispersar o absorber la luz solar, mientras que también actúan como núcleos de condensación de nubes (CCN). Como consecuencia, pueden afectar la cobertura de nubes y el proceso de precipitación. Materia orgánica, que constituye hasta el 90 por ciento de los aerosoles, a menudo es atribuible a fuentes biogénicas.
Muchas preguntas, sin embargo, permanecen en cuanto a cómo las diferencias en la variación y la cantidad de sustancias orgánicas biogénicas afectan los aerosoles y la formación de nubes en un bosque templado frío que tiene una vegetación altamente susceptible al cambio climático.
En el Bosque Experimental Tomakomai, un bosque templado fresco en el norte de Japón, los investigadores de la Universidad de Hokkaido recolectaron aerosoles atmosféricos submicrónicos una semana a la vez para cada muestra durante aproximadamente dos años, resultando en 52 muestras. Luego analizaron las composiciones químicas y las actividades CCN de las muestras de aerosol.
Su investigación reveló una clara variación estacional de la actividad de CCN, que mostró un máximo en verano y un mínimo en otoño. En tono rimbombante, La actividad de CCN está controlada por la proporción de masa de sulfato y compuestos orgánicos solubles en agua. La proporción de sulfato, que facilita la formación de nubes, es más alta en verano y la de los orgánicos solubles en agua es relativamente más alta en otoño. El estudio indica que una mayor cantidad de compuestos orgánicos solubles en agua pueden cubrir las partículas de sulfato, suprimiendo su actividad CCN.
Un diagrama de dispersión que muestra la actividad CCN de aerosoles submicrónicos atmosféricos (eje y) y la relación de masa de compuestos orgánicos y sulfato (eje x). Cuanto mayor sea la proporción de compuestos orgánicos a sulfato, menor es la actividad de CCN. Esta tendencia se nota en otoño. Crédito:Müller A. y col., Informes científicos, 16 de agosto 2017
Es más, Los investigadores encontraron por primera vez que los aerosoles que se originan a partir de sustancias orgánicas naturales emitidas por el suelo y la basura (hojas caídas) en el suelo del bosque pueden suprimir la formación de nubes. Esto proporciona una nueva perspectiva de la creencia convencional de que las hojas de los árboles son la principal fuente de gases orgánicos y aerosoles que pueden afectar la formación de nubes.
El profesor asistente Yuzo Miyazaki de la Universidad de Hokkaido, quien dirigió la investigación, dijo "En los últimos años, algunos estudios han señalado que la cantidad de materia orgánica emitida por el suelo del bosque es similar a, o incluso más grande que, que emiten las hojas de los árboles en áreas templadas frías u otras áreas boscosas de latitudes más altas. Nuestra investigación debe proporcionar pistas para evaluar cómo las diferencias en la variedad y cantidad de compuestos orgánicos en zonas de alta latitud, que son vulnerables al calentamiento global, afectará la formación de nubes y el clima general en el futuro ".
Diferencias estacionales en las concentraciones de compuestos orgánicos en aerosoles (los círculos blancos indican valores medidos) y la distribución estimada de fuentes orgánicas (F1-5). La proporción de sustancias orgánicas que se originan en el suelo del bosque o cerca de él (F3-4) alcanza su punto máximo en otoño, cuando la actividad de CCN es la más baja. Crédito:Müller A. y col., Informes científicos, 16 de agosto 2017