Investigadores del Instituto de Diagnóstico Ambiental y Estudios del Agua del CSIC, participan en el proyecto europeo EUSAAR, que se centra en el estudio de las partículas atmosféricas y su impacto sobre el cambio climático. El efecto de las partículas atmosféricas sigue siendo la principal incertidumbre en el cálculo del forzamiento radiativo, el índice que sirve para medir el calentamiento o enfriamiento del planeta. EUSAAR tiene como objetivo prioritario crear una red de monitorización de partículas atmosféricas y, además, unificar la metodología de análisis a nivel internacional. España participa con una estación de control del aire en el Montseny.
La estación del Montseny participa en el proyecto EUSAAR.Durante los episodios de calima sobre las islas Canarias, el gran aporte de polvo mineral en suspensión proveniente del Norte de África produce una reducción en la visibilidad que ha llegado a provocar la parada momentánea de las operaciones en los aeropuertos. Durante los días nubosos de invierno, la cobertura de nubes durante la noche refleja la radiación emitida desde la superficie terrestre disminuyendo el enfriamiento de las capas bajas de la atmósfera y por tanto incrementando las temperaturas. Estos son dos ejemplos de la influencia que los aerosoles, las partículas atmosféricas en suspensión, ejercen sobre la atmósfera a escala local.
El Panel Intergubernamental para el Cambio Climático (IPCC) señala a los aerosoles atmosféricos como uno de los componentes con mayor impacto en el clima, a pesar de que tienen una vida media más corta que los gases de efecto invernadero y una mayor variabilidad espacial en cuanto a concentración y composición.
Sus efectos son diversos. Determinados aerosoles atmosféricos como los sulfatos, nitratos o el carbono orgánico pueden reflejar la radiación solar incidente y dar lugar a un efecto de enfriamiento. Otros como el carbono negro, hollín, tienen un efecto contrario: absorben la radiación solar y contribuyen al calentamiento. Por su parte, los aerosoles higroscópicos, que absorben o exhalan humedad dependiendo del medio en que se encuentren, pueden actuar como núcleos de condensación y formar nubes que a su vez reflejarán la luz solar incidente o la reflejada desde la superficie terrestre. Otro efecto indirecto de los aerosoles es que, al incrementarse el número de núcleos de condensación, pueden inhibir las precipitaciones y prolongar la vida media de las nubes.
El Panel Intergubernamental para el Cambio Climático señala a los aerosoles atmosféricos como uno de los componentes con mayor impacto en el clima
Una tarea urgente
"A pesar de que ha habido un avance en la cuantificación del efecto de los aerosoles" explica Andrés Alastuey, investigador del CSIC en el Instituto de Diagnóstico Ambiental y Estudios del Agua (IDAEA), "ésta sigue siendo la principal incertidumbre en el cálculo del forzamiento radiativo [el índice que sirve para medir el calentamiento o enfriamiento del planeta].
Cuantificar ese efecto y su impacto en el clima a escala regional y global no es sencillo. Depende de factores como la composición física y química de los aerosoles, y puede tener una gran variación espacial. Pero es una tarea urgente. Según datos de 2007 del Panel Intergubernamental para el Cambio Climático, los aerosoles atmosféricos en conjunto pueden tener un efecto de enfriamiento con un forzamiento radiativo neto considerable, lo que podría haber enmascarado el efecto de calentamiento de los gases de invernadero y añade, aun más si cabe, nuevas incertidumbres sobre cuál es el estado del calentamiento global.
Una red europea para medir los aerosoles
Desvelar incógnitas como estas es el objetivo del proyecto europeo EUSAAR (European Supersites for Atmospheric Aerosol Research), en el que participan 21 equipos de 16 países europeos, entre ellos un equipo de investigadores del Instituto de Diagnóstico Ambiental y Estudios del Agua del CSIC. El objetivo prioritario del proyecto es crear una red de monitorización de partículas atmosféricas y, además, unificar la metodología de análisis a nivel internacional.
Hasta ahora, explica Andrés Alastuey, coordinador del grupo español de EUSAAR, las estaciones para medir la contaminación atmosférica han estado enfocadas al control de la calidad del aire y al impacto sobre la salud, y básicamente sólo se ha tenido en cuenta la concentración en masa de determinados tamaños de partículas. Por la misma razón, casi todas las estaciones que controlan partículas en suspensión están situadas, hasta ahora, cerca o dentro de núcleos urbanos. "Pero las ciudades no son representativas de la atmósfera a nivel general; habría que alternar las mediciones en las ciudades con otras en el campo o poblaciones menores y cubrir todo el territorio para obtener una información más homogénea".
Por ello, uno de los primeros pasos ha sido constituir una red de 20 estaciones, ubicadas en lugares de toda Europa que son representativos de los distintos entornos geográficos y climáticos del continente. En España, la estación escogida es la del Montseny, en la provincia de Barcelona. Funciona desde 2002 y fue establecida inicialmente, con financiación del entonces ministerio de Ciencia y Educación, para controlar las partículas del nordeste de España y muy especialmente los episodios de polvo africano. Tal como explica Alastuey, quien dirige la estación, "su ubicación es ideal para recoger información de la evolución de la atmósfera en la cuenca oeste mediterránea pero también para entender la dinámica de la contaminación regional en la zona de Barcelona". La estación está integrada en la red de vigilancia y previsión de contaminación atmosférica de Cataluña.
Es urgente controlar las partículas, ya que podrían haber enmascarado el efecto del calentamiento de los gases de efecto invernadero
Metodología homogénea
En la estación de Montseny se miden los tamaños de las partículas atmosféricas, así como su composición química, sus niveles de concentración, su coeficiente de absorción y dispersión y el número de partículas submicrónicas (con diámetros inferiores a 0,001 milímetro). "También hemos empezado a analizar el contenido en carbono orgánico y elemental de las partículas que se retienen el filtros de cuarzo, siguiendo la metodología que se ha diseñado dentro del proyecto EUSAAR" detalla Alastuey. "Y estamos desarrollando un nuevo sistema para muestrear aerosoles con control de humedad que pueda interferir en las medidas".
EUSAAR persigue que la metodología de trabajo sea homogénea entre todas las estaciones y que se midan los mismos parámetros. Y es que los efectos de las partículas sobre el clima dependen no sólo de cuántas hay sino de cómo son: características físicas, como el tamaño y la masa de las partículas, su composición química, su morfología o sus propiedades ópticas, son factores determinantes. Así, las partículas de carbono que forman parte del humo negro de la combustión (tanto de la combustión de los coches diesel como de la quema de residuos agrícolas o de biomasa) contribuyen al calentamiento de la atmósfera porque absorben la radiación solar. Pero la nociva contaminación por aerosoles de sulfato, producidos por la transformación de las emisiones de dióxido de azufre (SO2), tiene el efecto contrario de enfriamiento porque refleja la luz y porque contribuye a la formación de nubes.
Otro objetivo importante del proyecto es formar a jóvenes investigadores en las metodologías de análisis de partículas y poner la información disponible para otros grupos de investigación en el área.
Los países participantes en EUSAAR son Francia, Italia, Alemania, Bulgaria, República Checa, Finlandia, Grecia, Hungría, Irlanda, Lituania, Países Bajos, Noruega, Suecia, Suiza y Reino Unido.
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Instituto de Diagnóstico Ambiental y Estudios del Agua (CSIC)