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polvo mineral

Columnas de polvo frente a las costas de África Occidental y las Islas de Cabo Verde . El polvo mineral es un aerosol atmosférico originado por la suspensión de minerales que co...

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Columnas de polvo frente a las costas de África Occidental y las Islas de Cabo Verde .

El polvo mineral es un aerosol atmosférico originado por la suspensión de minerales que constituyen el suelo , compuesto por diversos óxidos y carbonatos . Las actividades humanas generan el 25 % de la carga de polvo ( partículas ) en suspensión en la atmósfera . [ 1 ] El desierto del Sahara es la principal fuente de polvo mineral , [ 2 ] que posteriormente se dispersa por el Mediterráneo (donde es el origen del polvo de la lluvia ) y el mar Caribe hacia el norte de Sudamérica , Centroamérica , el este de Norteamérica y Europa . Además, desempeña un papel importante en el aporte de nutrientes a la selva amazónica . [ 3 ] El desierto de Gobi es otra fuente de polvo en la atmósfera, que afecta al este de Asia y al oeste de Norteamérica. [ 4 ]

Características

El polvo mineral está constituido principalmente por óxidos (SiO₂ , Al₂O₃ , FeO, Fe₂O₃ , CaO y otros) y carbonatos (CaCO₃ , MgCO₃ ) que forman la corteza terrestre . La composición del polvo mineral, generalmente denominada en ciencias atmosféricas como composición mineralógica, es relevante para diversos procesos físicos y químicos en la atmósfera. Por ejemplo, los óxidos con hierro influyen en las propiedades ópticas [ 5 ], con impacto en el clima [ 6 ] , mientras que los componentes minoritarios pueden modificar el papel del polvo mineral en la atmósfera como núcleos de condensación de nubes [ 7 ] .

Se estima que las emisiones globales de polvo mineral ascienden a entre 1000 y 5000 millones de toneladas anuales, [ 8 ] de las cuales la mayor parte se atribuye a los desiertos. Si bien esta clase de aerosoles suele considerarse de origen natural, se estima que aproximadamente una cuarta parte de las emisiones de polvo mineral podrían atribuirse a las actividades humanas a través de la desertificación y los cambios en el uso del suelo. [ 9 ] Estudios recientes destacan que la fracción de partículas grandes (denominadas polvo grueso) podría ser mayor de lo que se pensaba anteriormente [ 10 ] y, por lo tanto, las emisiones totales también serían mayores. [ 11 ]

Las altas concentraciones de polvo pueden causar problemas a las personas con problemas respiratorios. Otro efecto de las nubes de polvo son los atardeceres más coloridos .

polvo del Sahara

Fotografía satelital de una nube de polvo del Sahara (2000) sobre el Océano Atlántico Oriental.

El Sahara es la principal fuente de polvo mineral en la Tierra (60-200 millones de toneladas por año). [ 12 ] El polvo sahariano puede ser elevado por convección sobre áreas desérticas cálidas, y así puede alcanzar altitudes muy elevadas; desde allí puede ser transportado por todo el mundo por los vientos, cubriendo distancias de miles de kilómetros. El polvo combinado con el aire extremadamente caliente y seco del desierto del Sahara a menudo forma una capa atmosférica llamada Capa de Aire Sahariano que tiene efectos significativos en el clima tropical, especialmente porque interfiere con el desarrollo de huracanes .

Gráfico que relaciona el polvo con la muerte de diversos corales en el Mar Caribe y Florida .
Imágenes que muestran el polvo del Sahara cruzando el Atlántico.
Polvo del Sahara visto en el Jura de Suabia ( Alemania ).

Hay una gran variabilidad en el transporte de polvo a través del Atlántico hacia el Caribe y Florida de un año a otro. En algunos años, se observa polvo africano a lo largo de gran parte de la costa este de los Estados Unidos y es visible en el cielo. Debido a los vientos alisios , se pueden encontrar concentraciones muy grandes de polvo mineral en el Atlántico tropical, llegando al Caribe; además, transporte episódico a la región mediterránea . [ 13 ] Las columnas del Sahara pueden formar iberulitas (una agregación troposférica particular de aerosoles) cuando estas columnas viajan a través del norte de África y el océano Atlántico Norte oriental, y a menudo llegan a las áreas circummediterráneas de Europa occidental. En la región mediterránea, el polvo del Sahara es importante ya que representa la principal fuente de nutrientes para el fitoplancton y otros organismos acuáticos. El polvo del Sahara transporta el hongo Aspergillus sydowii y otros. [ 14 ] El Aspergillus transportado por el polvo del Sahara cae en el mar Caribe y posiblemente infecta los arrecifes de coral con la enfermedad del abanico marino ( aspergilosis ). También se ha relacionado con un aumento en la incidencia de ataques de asma pediátrica en el Caribe. Desde 1970, los brotes de polvo han empeorado debido a períodos de sequía en África. [ 15 ] Los eventos de polvo se han relacionado con un deterioro en la salud de los arrecifes de coral en todo el Caribe y Florida , principalmente desde la década de 1970. [ 16 ]

Efecto sobre la frecuencia de los huracanes

Según un artículo de la NASA , [ 17 ] los satélites de la NASA han demostrado que "el efecto de enfriamiento del polvo fue responsable de un tercio de la caída de las temperaturas de la superficie del mar del Atlántico Norte entre junio de 2005 y 2006, lo que posiblemente contribuyó a la diferencia en la actividad de huracanes entre las dos temporadas". Solo hubo 5 huracanes en 2006 en comparación con 15 en 2005.

Se sabe que uno de los principales factores que generan huracanes es la temperatura cálida del agua en la superficie del océano. La evidencia muestra que el polvo del desierto del Sahara provocó que las temperaturas superficiales fueran más bajas en 2006 que en 2005.

polvo asiático

Aizuwakamatsu , Japón, con cielos despejados.
Aizuwakamatsu , Japón, envuelta en polvo asiático el 2 de abril de 2007.

En Asia Oriental, los episodios de polvo mineral que se originan en el desierto de Gobi (sur de Mongolia y norte de China) durante la primavera dan lugar al fenómeno conocido como polvo asiático . Los aerosoles son transportados hacia el este por los vientos predominantes y pasan por China, Corea y Japón. En ocasiones, concentraciones significativas de polvo pueden llegar hasta el oeste de Estados Unidos. [ 18 ] Las zonas afectadas por el polvo asiático experimentan una disminución de la visibilidad y problemas de salud, como dolor de garganta y dificultades respiratorias. Sin embargo, los efectos del polvo asiático no son estrictamente negativos, ya que se cree que su deposición enriquece el suelo con importantes oligoelementos.

Un estudio estadounidense [ 19 ] que analiza la composición de los eventos de polvo asiático que llegan a Colorado los asocia con la presencia de monóxido de carbono , posiblemente incorporado en la masa de aire al pasar sobre regiones industrializadas de Asia. Aunque las tormentas de polvo en el desierto de Gobi han ocurrido de vez en cuando a lo largo de la historia, se convirtieron en un problema pronunciado en la segunda mitad del siglo XX debido a la intensificación de la presión agrícola y la desertificación .

polvo norteamericano

El polvo mineral se origina en varias fuentes en el continente norteamericano, incluyendo el suroeste, las Grandes Llanuras y Alaska. En el suroeste, el polvo afecta la salud humana, [ 20 ] [ 21 ] la visibilidad, [ 22 ] [ 23 ] la productividad de los lagos, [ 24 ] y la tasa de deshielo en las Montañas Rocosas. [ 25 ] La deposición de polvo ha aumentado drásticamente desde principios del siglo XIX en comparación con el fondo natural [ 26 ] [ 27 ] [ 28 ] debido a la intensificación de las actividades humanas. [ 29 ]

Relación con la sequía

Las regiones áridas y semiáridas son naturalmente propensas a las emisiones de polvo. [ 30 ] La humedad del suelo es una variable importante que controla las emisiones de polvo, junto con la cobertura vegetal, la velocidad del viento y el tipo de suelo. Varios estudios basados ​​en observaciones modernas muestran relaciones positivas (es decir, el aumento de la sequía aumenta el polvo) entre el polvo y las condiciones de sequía en cada fase del ciclo del polvo, desde las emisiones, [ 31 ] hasta la carga atmosférica, [ 32 ] hasta la deposición. [ 33 ] Sin embargo, los estudios basados ​​en registros paleoclimáticos de deposición de polvo (por ejemplo, utilizando sedimentos lacustres) que analizaron específicamente las megasequías muestran tanto aumentos [ 28 ] como ningún cambio [ 27 ] [ 34 ] en la deposición de polvo. El estudio de Routson mostró un aumento en la deposición durante las megasequías, pero utilizó una medida de concentración de polvo en lugar de acumulación que se ve afectada por la tasa de sedimentación. El estudio de Routson utilizó en cambio tasas de acumulación de polvo y no encontró diferencias entre la deposición de polvo durante años de sequía y megasequías y la deposición durante condiciones hidroclimáticas normales. En cambio, descubrieron que la deposición de polvo está más probablemente controlada por mecanismos de transporte y suministro de sedimentos que por el hidroclima. De manera similar, Arcusa no encontró evidencia de una mayor deposición de polvo durante la sequía en escalas multidecadales y centenarias. [ 34 ] También descubrieron que el suministro de sedimentos desempeñó un papel clave, como lo demuestra un aumento del 60 % en la deposición en el siglo XIX debido a la aceleración de la alteración del suelo.

Véase también

Referencias

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