El Ártico se está calentando dos o tres veces más rápido que el resto del planeta. Este calentamiento amplificado se debe a varios factores, pero la importancia relativa de cada uno sigue sin estar clara. "Sí sabemos, sin embargo, que las nubes pueden jugar un papel importante, "dice Julia Schmale, un profesor de EPFL que dirige el Laboratorio de Investigación de Ambientes Extremos y ocupa la Cátedra Ingvar Kamprad. "Al reflejar los rayos del sol hacia el espacio o al atrapar el calor cerca de la superficie de la Tierra como una manta, las nubes ayudan a enfriar o calentar el planeta ".

Schmale, junto con científicos del Laboratorio de Química Atmosférica del Instituto Paul Scherrer y el Departamento de Ciencias Ambientales y el Centro Bolin para la Investigación del Clima de la Universidad de Estocolmo, pasaron varias semanas recolectando datos cerca del Polo Norte en agosto y septiembre de 2018. como parte de la expedición Estados Unidos-Suecia Océano Ártico 2018 a bordo del rompehielos sueco Oden. Los científicos midieron las propiedades químicas y físicas de las moléculas atmosféricas y las partículas de aerosol para comprender mejor las condiciones que conducen a la formación de nubes.

Cómo se forman los aerosoles en el Ártico

"Uno de nuestros objetivos era investigar cómo se podían formar nuevas partículas de aerosol en la atmósfera ártica, "dice Andrea Baccarini, un doctorado estudiante del Instituto Paul Scherrer y ahora colaborador científico en el Laboratorio de investigación de Ambientes extremos. "En las condiciones adecuadas, las moléculas de gas se condensan juntas en pequeños grupos que pueden crecer, eventualmente formando aerosoles ". Si estos aerosoles crecen aunque sea una pequeña cantidad, pueden funcionar como núcleos de condensación de nubes, que son esenciales para la formación de nubes.

En el verano y el otoño árticos, la concentración de aerosoles es extremadamente baja. "La contribución de los aerosoles recién formados puede ser extremadamente importante e incluso un pequeño cambio en la concentración de aerosoles en el Ártico alto podría tener un impacto importante en la formación de nubes o alterar las propiedades radiativas de las nubes, ", dice Baccarini. Tampoco está claro qué importancia tienen los procesos de aerosoles locales para la formación de nubes en comparación con el transporte regional o de largo alcance, por ejemplo. "Con esta expedición, podríamos investigar las fuentes exactas de partículas de aerosol que se necesitan para formar nubes ", agrega Paul Zieger, profesor asistente en la Universidad de Estocolmo que dirigió el proyecto de investigación sobre procesos de aerosoles y nubes de la expedición de 2018.

El ácido yodo aparece a principios del otoño.

El equipo de investigación encontró que el ácido yódico, un compuesto químico que no se había observado previamente en la región, desencadena la formación de nuevos aerosoles entre finales del verano y principios del otoño. "Hay menos hielo en el Ártico al final del verano, mucha agua abierta y la concentración de ácido yódico es muy baja en ese punto, ", dice Schmale." Hacia fines de agosto, la temperatura desciende y el agua comienza a volver a congelarse, que marca el comienzo del llamado período de congelación. Esto es cuando la concentración de ácido yódico aumenta drásticamente, lo que lleva a frecuentes eventos de formación de nuevas partículas de aerosol ".

El equipo desarrolló un modelo simple para explicar la variabilidad del ácido yódico en la atmósfera, que depende en gran medida de las condiciones meteorológicas locales. También pudieron describir la cadena completa de eventos que lleva desde la formación de nuevas partículas hasta las nubes, desde la molécula de gas que inicialmente crea una partícula hasta la formación de núcleos de condensación de nubes. "Observar y describir este proceso en condiciones del mundo real fue una oportunidad extremadamente rara, "dice Schmale.

Sus hallazgos, publicado recientemente en Comunicaciones de la naturaleza , proporcionan una mayor comprensión del papel de los procesos biogeoquímicos para la formación de nubes sobre el hielo del Ártico y, potencialmente, también para el calentamiento del Ártico.