Las partículas de aire que flotan después de desastres y otros eventos geológicos a gran escala pueden tener un impacto duradero en la vida en la Tierra. Las cenizas volcánicas pueden proyectarse hasta la estratosfera y detener el tráfico aéreo si permanecen en la atmósfera durante meses. Las partículas de accidentes industriales tienen el potencial de viajar por hemisferios completos antes de caer al suelo. Un nuevo modelo basado en la teoría del caos, y publicado en la revista de esta semana Caos , de AIP Publishing, busca ayudar a predecir cómo se mueven las partículas en tales eventos con miras a las aplicaciones potenciales de la geoingeniería para combatir el cambio climático.

Usando datos de viento disponibles, La investigadora Tímea Haszpra desarrolló un modelo para seguir las partículas del aire mientras viajan por el mundo. Usándolo, Ella ha generado mapas que pueden usarse como atlas para predecir cómo las partículas, como cenizas volcánicas o contaminación, se dispersará sobre el mundo.

"Una de las partes más sorprendentes de la investigación es la amplia gama de vidas individuales, ", dijo." La vida útil oscilaba entre dos y 150 días para las partículas típicas de ceniza volcánica. Más del 10% de las partículas más pequeñas sobreviven en la atmósfera hasta un año, y más del 1% sobrevive dos años ".

El movimiento de partículas atmosféricas exhibe un comportamiento de tipo fractal, y cuando los datos se filtran especialmente, se puede encontrar un objeto que gobierna el movimiento caótico de las partículas y se llama silla caótica. Las trayectorias de cada partícula simulada muestran propiedades que se unen transitoriamente por los cambios en el flujo de la atmósfera, similar a sentarse en la silla de montar, antes de caerse de la silla y, como consecuencia, cayendo a la Tierra.

En general, descubrió que las partículas que provienen del área alrededor del ecuador permanecen en la atmósfera durante más tiempo, y las partículas de menos de un micrón podrían permanecer en la atmósfera durante años antes de caer.

La vida media de una partícula en el aire es de aproximadamente un mes, pero también encontraron que las partículas en un área de un mapa podrían estar en el aire hasta 10 veces más largas que las partículas cercanas en el mapa. La forma en que se distribuían estas vidas en todo el mundo variaba según la temporada.

Para ilustrar los conceptos del artículo, Haszpra ha creado un juego en línea, llamado RePLaT-Chaos, que permite a los jugadores aprender el tema de la advección atmosférica creando y probando sus propias erupciones volcánicas.

Haszpra cree que sus hallazgos pueden informar los esfuerzos futuros que se han sugerido para usar partículas de aire que reflejan el sol para contrarrestar el cambio climático. Ella planea expandir este trabajo incorporando datos meteorológicos históricos y modelos climáticos para comprender mejor cómo la dispersión de partículas podría cambiar cuando cambia el clima.