Todos los días nuestra atmósfera tiene que encontrar una manera de limpiarse del aire, la contaminación del mar y del suelo le arrojamos.

Entonces, para estudiar cómo funciona este proceso de limpieza, El Dr. Robyn Schofield de la Universidad de Melbourne navega a través del entorno prístino del Océano Austral hacia nuestro continente más virgen, Antártida:un medio ambiente con la menor cantidad de contaminación del planeta.

Pero un estudio detallado en esta parte del mundo no es factible sin un laboratorio en pleno funcionamiento. Entonces, a bordo del barco con el Dr. Schofield es un móvil, química del aire, laboratorio de contenedores de envío, conocido como AIRBOX o la Instalación de Investigación Atmosférica Integrada para Experimentos de Límites y Oxidantes.

Este laboratorio hecho a medida es pequeño:solo 2,5 por 2,5 por 3 metros. Pero dentro de ese espacio cuenta con nueve instrumentos diseñados para realizar un monitoreo atmosférico integral, tomando medidas en los lugares más remotos.

Para este viaje el equipo de investigación también ha agregado otros ocho instrumentos invitados que miden la química atmosférica, gases y aerosoles sobre el Océano Austral.

CAJA DE AIRE, un polizón poco sutil, viajará en el rompehielos RSV Aurora Australis en cuatro viajes este verano, como parte del Programa Antártico Australiano.

Con dos expediciones en cada uno de los viajes, La Dra. Schofield y sus colegas medirán la temporada de verano mientras se reabastecen todas las estaciones antárticas.

Y hay una lista de expertos que se dirigen hacia el sur durante el verano del hemisferio sur.

Dr. Branka Miljevic, de la Universidad Tecnológica de Queensland (QUT), y Jared Lewis, de la Universidad de Melbourne, acabo de regresar de reabastecer la estación Davis, una de las tres bases permanentes y puestos de investigación en la Antártida gestionados por la División Antártica Australiana.

El Dr. Dagmar Kürbistin y el Dr. Schofield de la Universidad de Woollongong se fueron a principios de diciembre para reabastecer la estación Casey en las islas Windmill. en las afueras del Círculo Antártico.

Les seguirá el señor Joel Ahroe, de QUT, e Imogen Wadlow, de la Universidad de Melbourne, que reabastecerá a Davis y Mawson en el Territorio Antártico Australiano.

Y finalmente, El Dr. Alan Griffiths de la Organización Australiana de Ciencia y Tecnología Nuclear y la Profesora Asociada Helen (Clare) Murphy de la Universidad de Wollongong reabastecerán la isla Macquarie.

Una de las áreas en las que se centra la investigación son las nubes.

EL CICLO DE VIDA DE UNA NUBE

La generación de nubes a partir de un aerosol y terminando con lluvia, es una parte importante de la autolimpieza de nuestra atmósfera. Sin embargo, Los investigadores quieren saber más sobre el proceso y comprender cuál es la mejor manera de mantener el sistema funcionando en nuestro clima cada vez más cálido.

"Las nubes son muy importantes, así como hermosos fenómenos meteorológicos, "Dice el Dr. Schofield.

"Al sombrear y enfriar la superficie de la Tierra, la cobertura de nubes juega un papel directo en las tasas de cambio climático global ", explica el Dr. Schofield, basado en la Facultad de Ciencias de la Tierra de la Universidad de Melbourne e investigador asociado del Centro ARC de Excelencia para Extremos Climáticos.

Las nubes son "sembradas" por partículas diminutas en el aire llamadas aerosoles. Estas partículas pueden incluir polvo, hollín y sal, algunos de los cuales son particularmente importantes para suministrar nutrientes a los océanos.

El vapor de agua se adhiere a las partículas de aerosol, condensándose en una gota de nube que se mantiene en alto por la circulación del aire y luego crece para formar una nube, luego, una vez que sea lo suficientemente grande, lloverá. Y el ciclo comienza de nuevo.

Bajo, Las nubes poco profundas están formadas principalmente por gotas de agua de varios tamaños. Delgada, Las nubes de nivel superior o cirros están formadas por diminutas partículas de hielo. Y las nubes de tormentas profundas pueden contener líquido y hielo en forma de nubes y gotas de lluvia, hielo en la nube, nieve y granizo.

"Las concentraciones de aerosoles en el océano austral y la atmósfera antártica difieren de las de cualquier otro lugar de la Tierra. Su medición es de gran interés para la comunidad internacional de modelos climáticos y para el clima australiano en general. "Dice el Dr. Schofield.

NUBES Y CLIMA

El proyecto AIRBOX tiene como objetivo comprender mejor de dónde provienen los aerosoles que influyen en las nubes y cómo se fabrican.

"Nuestra capacidad para predecir el cambio climático futuro se verá favorecida por la mejora de nuestra comprensión de los aerosoles, '', Dice el Dr. Schofield.

"Por ejemplo, El aerosol de sulfato enfría el clima al reflejar directamente la luz solar y al ser muy eficaz para sembrar nubes. que también reflejan la luz del sol y conducen a un enfriamiento de la superficie. Las emisiones de gas de dióxido de azufre a la atmósfera por quema de combustibles fósiles e industriales son la fuente principal de partículas de sulfato.

"Por el contrario, aerosoles de carbono negro, que puede provenir de incendios forestales, absorben la radiación y pueden provocar un calentamiento atmosférico y de la superficie ".

El AIRBOX contiene varios instrumentos que pueden caracterizar aerosoles, incluido uno que usa un láser para medir aerosoles y nubes a una distancia de hasta 10 kilómetros. así como gases que son importantes para controlar los procesos de formación de aerosoles como el ozono.

Adicionalmente, esto también puede ayudar a medir los gases de efecto invernadero como el dióxido de carbono, óxido nitroso y metano, así como los flujos de calor y agua.

Estos instrumentos también miden las propiedades de los aerosoles, incluyendo las concentraciones y tamaños de partículas como polvo en aerosoles, y los tipos de partículas que contribuyen a la formación de aerosoles.

"Las concentraciones de aerosoles sobre el Océano Austral son inesperadamente altas en primavera, mientras que las mediciones de verano indican concentraciones más bajas en comparación con más al norte, por lo que también estamos observando los cambios estacionales en la siembra de nubes, "dice el Dr. Schofield.

Cualquiera que haya estado en un barco sabrá que las olas también son una fuente importante de agua en la atmósfera, incluido el rocío del mar, otro tipo de aerosol.

EL 'CANARIO EN LA MINA'

El objetivo del AIRBOX es recopilar la mayor cantidad de datos de tantas áreas como sea posible en estos viajes de reabastecimiento.

El Dr. Schofield tiene un interés particular en el mercurio; el contaminante de metales pesados ​​que se libera al medio ambiente a través de cosas como erupciones volcánicas y que se vuelve a liberar de la vegetación durante los incendios forestales. También se libera a la atmósfera como resultado de la actividad humana, como fundir oro y quemar combustibles fósiles.

Un equipo, dirigido por el Dr. John Moreau y la Dra. Caitlin Gionfriddo también con la Facultad de Ciencias de la Tierra de la Universidad de Melbourne, estableció que cuando el mercurio se deposita en el hielo antártico, Las bacterias del hielo marino pueden transformar el mercurio en metilmercurio, una forma más tóxica que puede contaminar el medio marino. incluyendo peces y aves.

Luego está lo que el propio Océano Austral puede decirnos.

El Dr. Schofield colabora con la Escuela de Ingeniería de la Universidad de Melbourne, incluido el profesor adjunto Alessandro Tofoli, para medir el estado del mar con cámaras a bordo del Aurora Australis. Profesor Jason Monty, también de la Escuela de Ingeniería de Melbourne, está trabajando con el equipo de AIRBOX para caracterizar el intercambio de agua y calor del océano.

La información obtenida de la Antártida podría ayudarnos a comprender el calentamiento del clima de nuestro mundo.

"Pensamos en el Océano Austral como un 'canario en la mina', ", dice el Dr. Scholfield." Si podemos comprender más sobre lo que sucede en nuestro entorno más puro, tendremos una mejor comprensión de cómo mantener la capacidad de la atmósfera para limpiarse a sí misma ".