A medida que los incendios forestales y las olas de calor estresan el oeste de los Estados Unidos, La preocupación por la sequía está aumentando:los paisajes secos se queman más fácilmente, y la lluvia puede ayudar a sofocar los incendios que ya se están produciendo. Pero el humo de los incendios forestales puede evitar que caiga esa lluvia esencial.

Un nuevo estudio encuentra que las partículas diminutas en el humo de los incendios forestales afectan la forma en que se forman las gotas en las nubes, potencialmente resultando en menos lluvia y exacerbando las condiciones secas que alimentan los incendios.

Cuando los incendios forestales envían humo a la atmósfera, diminutas partículas vuelan con él. Las gotas de agua se pueden condensar en las partículas de las nubes.

Los autores del estudio esperaban un aumento en la cantidad de gotas de agua que se forman en las nubes como resultado de los incendios forestales. porque más partículas crean más gotas. Pero la diferencia entre nubes limpias y humeantes fue mayor de lo esperado, con nubes humeantes que albergan aproximadamente cinco veces la cantidad de gotas que sus contrapartes limpias. Las gotas de humo también tenían la mitad del tamaño de las gotas prístinas.

Esa diferencia de tamaño es lo que podría evitar que las gotas caigan. Debido a que es menos probable que las gotas pequeñas crezcan y eventualmente caigan en forma de lluvia, los incendios forestales en el oeste de los EE. UU. podrían significar menos lluvia durante la temporada de incendios forestales, según el nuevo estudio publicado en la revista AGU Cartas de investigación geofísica , que publica contenido de alto impacto, Informes de formato corto con implicaciones inmediatas que abarcan todas las ciencias espaciales y terrestres.

"Nos sorprendió la eficacia de estas partículas principalmente orgánicas en la formación de gotitas de nubes y los grandes impactos que tuvieron en la microfísica de las nubes, "dijo la autora principal Cynthia Twohy, un científico atmosférico en NorthWest Research Associates y Scripps Institution of Oceanography. "Empecé a pensar, '¿Cuáles son los efectos a largo plazo de esto? Tenemos sequía y tenemos muchos incendios forestales, y están aumentando con el tiempo. ¿Cómo juegan las nubes en esta imagen? '"

Twohy y un equipo de químicos atmosféricos pasaron el verano de 2018 en un avión de investigación C-130 Hércules, muestreo de nubes altocúmulos de altitud media mientras los incendios ardían en el oeste de los EE. UU. Los instrumentos a bordo del avión midieron los gases y las partículas emitidas por los incendios forestales y las gotas de muestra, cuya química Twohy analizó en el laboratorio.

El trabajo proporciona una nueva visión directa de la microfísica y la química de las nubes vinculadas a los incendios forestales que pueden ayudar a los científicos a comprender las posibles causas y efectos de los cambios atmosféricos durante los incendios forestales.

Complejidades de nubes humeantes

En nubes que llegan a lo alto de la atmósfera, agregar más partículas puede vigorizar las nubes y causar lluvia, pero lo contrario es cierto para los cúmulos de menor altitud como los que Twohy estudió. Trabajo previo, no relacionado con el presente estudio, encontraron cambios similares en el tamaño y la concentración de las gotas relacionados con el humo en el Amazonas, apoyando los nuevos hallazgos.

"Lo que realmente me entusiasmó de este artículo fueron las conexiones con el ciclo hidrológico, "dijo Ann Marie Carlton, un químico atmosférico de la Universidad de California-Irvine que no participó en el nuevo estudio. "Observan diferencias en el tamaño de las gotas de nubes y la precipitación, y la formación de nubes definitivamente impacta el ciclo hidrológico. Tener hallazgos relacionados con la nube tan sólidos es algo inusual, en mi experiencia."

La microfísica de las nubes es compleja, y Twohy señala que hay factores distintos del tamaño de las gotas a considerar para el impacto general que tienen las nubes de humo en el clima regional. El nuevo estudio se centró en pequeños cúmulos, que cubren aproximadamente una cuarta parte del oeste de EE. UU. en el verano, pero otro tipo de nubes, como tormentas eléctricas a mayor altitud, podría comportarse de manera diferente. En nubes menos profundas cuanto más numerosos, las gotas más pequeñas también pueden ser más reflectantes, lo que podría tener un ligero efecto de enfriamiento en la superficie.

Con la lluvia de verano en la región disminuyendo, Twohy cree que los efectos de la sequedad están ganando terreno a los factores que podrían aumentar la lluvia, como el vigor de la nube.

"Durante las últimas dos décadas, las precipitaciones de verano han bajado y las temperaturas han subido. Es probable que los efectos de la nube sean una parte importante de todo esto. Espero que estos resultados estimulen estudios detallados de modelos regionales que nos ayuden a comprender el impacto neto del humo en las nubes y el clima de la región. "dijo Twohy.

Si el humo de los incendios forestales hace que sea menos probable que llueva, retroalimentación entre humo, Los períodos de sequía y más incendios forestales podrían ser más comunes en el futuro. La microfísica de las nubes es compleja, por lo que puede ser cuestión de tiempo antes de que estas relaciones sean claras. A pesar de todo, en conectar el humo de los incendios forestales con los cambios en las nubes y, tentativamente, precipitación, La nueva investigación de Twohy impulsa a la física y la química atmosféricas a ponerse al día con el cambio climático.

"Como los humanos han perturbado la composición de la atmósfera, hay todos estos comentarios e interacciones que ni siquiera conocemos, ", dijo Carlton." Este experimento que estamos haciendo en el planeta Tierra está alterando las nubes y el ciclo hidrológico, al menos a nivel regional. Creo que este artículo está rascando la superficie de lo que no sabemos ".