Comprender el polvo de las grandes latitudes podría ayudar a predecir mejor el calentamiento global y los patrones meteorológicos en el futuro.
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Los científicos se adentran en el mundo de la arena para comprender mejor su impacto en nuestros sistemas climáticos y meteorológicos. El lugar que eligen para llevar a cabo su investigación puede parecer sorprendente. Islandia es la zona desértica más extensa y activa de Europa, pero en lugar de dunas de arena anaranjada, sus 44.000 km2 de zonas desérticas son extensiones llanas y estériles de polvo volcánico negro. Al igual que los desiertos normales, producen arena que puede provocar fuertes tormentas de polvo cuando hace viento.
Estas partículas se conocen como polvo de alta latitud (HLD), ya que proceden principalmente de regiones cercanas al Círculo Polar Ártico, aunque pueden llegar hasta la Europa continental. Cada tipo de polvo tiene una huella dactilar única según el material que lo compone: el de las partículas islandesas está hecho de vidrio volcánico negro.
"Hemos encontrado polvo negro islandés en Finlandia, pero también en Serbia", explica Pavla Dagsson-Waldhauserova, investigadora de la Universidad de Agricultura de Islandia y presidenta de la Asociación Islandesa de Aerosoles y Polvo.
¿Cómo se formó el polvo en Islandia?
La ONU considera la desertización "uno de los mayores retos medioambientales de nuestro tiempo", ya que el cambio climático y las actividades humanas convierten las zonas frondosas en planicies de polvo.
Los desiertos islandeses son el resultado de la actividad humana. "Esta zona habría sido un bosque de abedules", dice Dagsson-Waldhauserova señalando el paisaje yermo. Los colonos vikingos intentaron cultivar la tierra con técnicas propias del norte de Europa, pero estos métodos resultaron ineficaces en el clima más frío y ventoso de Islandia. Los paisajes del país se han degradado a lo largo de los siglos y, en la actualidad, sólo alrededor del 2% de Islandia está cubierto por bosques o arboledas.
Aunque algunos científicos creen que con el tiempo el Ártico volverá a ser verde y frondoso, la reforestación en Islandia avanza lentamente y con objetivos modestos. El Servicio Forestal Islandés (IFS) espera poder aumentar la cubierta forestal del país hasta el 4% en 2050.
Una vez iniciada la desertificación, es difícil revertirla: hay unos 135 días al año en que el polvo se levanta del desierto islandés y contamina otras zonas de Europa o Islandia que aún no se han desertificado. Las erupciones volcánicas expulsan más ceniza, lo que intensifica las condiciones del desierto.
¿Cuál es el impacto climático del polvo oscuro de latitudes altas?
Las repercusiones climáticas del polvo de alta latitud difieren significativamente de las del polvo de baja latitud. El IPCC considera que el polvo más brillante de los desiertos sahariano y asiático es beneficioso en un sentido, ya que refleja la luz. Pero las partículas de polvo islandés son más oscuras, lo que significa que absorben la luz solar y, por tanto, calientan la tierra y el aire.
"El impacto más importante sobre el clima es el depósito (de polvo) sobre la criosfera", afirma Dagsson-Waldhauserova, señalando el glaciar Myrdalsjokull que tenemos delante. Cuando la arena negra crea una capa de hasta 1,3 centímetros sobre los glaciares, el calor que acumula derrite el hielo".
Ella vigiló la degradación del glaciar durante más de dos años gracias al proyecto Planet Watch, financiado por la COP21, que proporcionó cámaras para vigilar 10 glaciares de todo el mundo. Al igual que el carbón negro, este polvo es un importante contaminante atmosférico e impulsor del cambio climático en las frágiles regiones árticas. Debido a su alcance, los glaciares de Groenlandia y el hielo marino también se ven afectados, afirma Dagsson-Waldhauserova.
Como los glaciares se derriten más deprisa debido al aumento de las temperaturas, queda más polvo al descubierto. "Bajo el glaciar se encuentra el material montañoso más fino, una fuente ilimitada de polvo", explica.
Dagsson-Waldhauserova vigila los focos activos de polvo y está desarrollando un modelo regional de polvo más preciso, con la ayuda de varios instrumentos de medición estacionados por toda Islandia.
Gracias al programa de Vigilancia de Copérnico (CAMS), acaba de terminar un primer año de observación permanente del polvo. "El problema de los modelos globales de polvo es que no tienen incluidas las fuentes HLD o la resolución es demasiado baja. Nuestros datos in situ deberían ayudar a los modelizadores de polvo a afinar sus modelos", explica a Euronews Green.
Se calcula que 2.000 millones de toneladas de arena y polvo entran en la atmósfera cada año, limitando la visibilidad y causando problemas de salud como enfermedades respiratorias.
Los riesgos siguen subestimándose: "Mientras que sólo dos personas han perdido la vida a causa de erupciones volcánicas en los últimos 150 años, las tormentas de polvo han producido cientos de muertos en accidentes en Islandia", afirma Dagsson-Waldhauserova.
El polvo negro podría ser una pista sobre las nubes
El polvo de las altas latitudes también puede tener efectos refrigerantes. El polvo suspendido en el aire puede crear más nubes en el cielo al servir de núcleo para cristales de hielo, un proceso crítico para la formación de nubes.
"Incluso un puñado de partículas de polvo puede influir enormemente en la formación de una nube y en su duración", explica Polly Foster, estudiante de doctorado de la Universidad de Leeds (Reino Unido) que investiga este efecto. La composición única del HLD, con su color más oscuro y su alto contenido en minerales, lo hace especialmente eficaz en la formación de nubes llenas de hielo o agua.
Las nubes influyen enormemente en el clima de la Tierra a través de un proceso denominado retroalimentación nube-clima. Son esenciales para el ciclo del agua y desempeñan un papel clave en el control de la temperatura de la Tierra, ya que afectan a la cantidad de energía solar que se refleja en el espacio y a la cantidad de calor que queda atrapado.
"Si somos capaces de entender la cantidad de polvo que se levanta, podremos predecir mejor las nubes, lo que a su vez puede ayudarnos a predecir mucho mejor el calentamiento global y los patrones climáticos", afirma Foster.
Tecnología para mejores predicciones
Para desvelar este misterio, los científicos necesitan descubrir cómo se distribuyen las partículas a distintas alturas en el cielo. Foster está probando un nuevo método para determinar la presencia de partículas: "Quizá hayamos descubierto una forma de poder definirla. Es algo que nadie ha hecho nunca, y eso es realmente emocionante y muy importante", afirma.
El equipo utiliza un dron meteorológico para alcanzar diferentes alturas. "Nuestro dron mide la temperatura, la presión, la humedad, los vientos bidimensionales, pero también el tamaño y el número de partículas en tiempo real, y puede llegar hasta los dos kilómetros", explica Ben Pickering, jefe de meteorología de la empresa de drones Menapia.
Hasta ahora, sólo los globos meteorológicos y los instrumentos de luz láser llamados lidar pueden medir la capa límite atmosférica (ABL), la más baja de la Tierra. "La Capa Límite Atmosférica es fundamental para que las previsiones meteorológicas sean más precisas, porque es donde se produce todo el intercambio de energía y donde puede quedar atrapada la contaminación atmosférica", añade Pickering.
Pero mientras que los globos meteorológicos son muy caros de volar y sólo recogen mediciones dos veces al día, y el lidar sólo puede volar en condiciones meteorológicas despejadas, los drones son una opción barata y fiable.
Foster acopla al dron un instrumento innovador que puede recoger partículas en cantidades muy bajas en un portaobjetos de cristal, lo que proporciona una visión sin precedentes del comportamiento y el transporte del polvo.
Mientras tanto, se recogen partículas con el mismo instrumento a nivel del suelo para comparar los portaobjetos. "Si los resultados son positivos y podemos mostrar cómo se ha transportado el polvo hacia arriba, sería increíble", afirma.
Este reportaje ha sido financiado con un premio de periodismo científico de la Unión Europea de Geociencias.