Carbono negro de latitudes medias también calienta el Ártico
La variación primaveral de la abundancia de aerosoles de carbono negro en el Ártico está fuertemente correlacionada con la quema de biomasa en las latitudes medias, revela un nuevo estudio.
Publicada en la revista Atmospheric Chemistry and Physics, la investigación advierte de que los modelos actuales subestiman la contribución del carbono negro procedente de la quema de biomasa por un factor de tres.
En las últimas décadas, la temperatura media anual en el Ártico ha aumentado casi el doble de rápido que en el resto del mundo. Aunque el principal impulsor de este calentamiento es el aumento global de la concentración de dióxido de carbono, otros elementos amplifican ese calentamiento, entre ellos los aerosoles de carbono negro.
El carbono negro emitido a la atmósfera por la combustión de combustibles fósiles y la quema de biomasa absorbe eficazmente la radiación solar y calienta la atmósfera. Además, el carbono negro depositado en la nieve y el hielo puede reducir su reflectividad y acelerar su fusión.
Se cree que la mayor parte del carbono negro del Ártico se transporta desde regiones fuera del Ártico. Sin embargo, las estimaciones de la contribución relativa de diversas fuentes al carbono negro del Ártico y, por lo tanto, de su impacto climático aún presentan considerables incertidumbres.
El grupo de investigación midió perfiles verticales de concentraciones de masa de carbono negro hasta 5 km de altura en el Ártico en marzo-abril de 2018, durante el Proyecto de Mediciones Aerotransportadas Polares y Simulación de Modelos Climáticos Regionales del Ártico (PAMARCMiP) dirigido por el Instituto Alfred Wegener (AWI) en Alemania.
Las observaciones se llevaron a cabo utilizando el avión de investigación del AWI Polar 5, y la estación Nord (81,6°N, 16,7°W) como base de operaciones. Las concentraciones de masa de carbono negro observadas se compararon con las obtenidas en anteriores experimentos aéreos de primavera en el Ártico (ARCTAS en 2008, HIPPO en 2010 y NETCARE en 2015) con el objetivo de identificar los factores responsables de la variación interanual de la abundancia de carbono negro.
Las concentraciones de masa de carbono negro en 2018 se situaron entre 7 y 23 nanogramos por metro cúbico (ng m-3), comparables a las de 2010. Por otro lado, en 2008 y 2015 se observaron valores sistemáticamente más altos en todas las altitudes hasta los 5 km. Aunque cada una de las mediciones de las aeronaves se realizó en un área y una duración de tiempo limitados, estos resultados revelan una importante variación interanual de las concentraciones de masa de carbono negro en la primavera ártica.
El grupo de investigación descubrió que los cambios relativos en la variación interanual de las "concentraciones de masa de carbono negro integradas verticalmente" -es decir, la cantidad de carbono negro en columnas entre 0 y 5 km de altitud- eran en general coherentes con la de las actividades de quema de biomasa estimadas mediante los recuentos de incendios derivados del satélite MODIS detectados en latitudes al norte de 50ºN.
El transporte de aire influido por las quemas de biomasa en las regiones situadas entre las latitudes 45-60ºN y las longitudes 30-50ºE y 100-130ºE (Eurasia occidental y oriental, respectivamente) fue probablemente responsable del aumento observado en los niveles de carbono negro durante la primavera ártica.
Durante PAMARCMiP en 2018, una capa de contaminación, cuyas fuentes eran probablemente las quemas de biomasa en las latitudes medias, fue ocasionalmente visible a través de las ventanas del avión de investigación. Ven probable que se haya producido un transporte más frecuente de contaminación procedente de la quema de biomasa hacia el Ártico durante los períodos de observación de 2008 y 2015.
El grupo de investigación también estudió hasta qué punto las simulaciones actuales de modelos numéricos pueden reproducir la variabilidad observada de año en año en las cantidades de columna de carbono negro.
Los modelos numéricos pueden estimar por separado las contribuciones de las fuentes antropogénicas de carbono negro y las de la quema de biomasa y reprodujeron relativamente bien las observaciones en 2010 y 2018, cuando la actividad de quema de biomasa era baja, mientras que mostraron valores mucho menores que las observaciones en 2008 y 2015, cuando la actividad de quema de biomasa era alta.
Estos resultados sugieren que los modelos numéricos actuales generalmente reproducen bien la contribución del carbono negro antropogénico, mientras que subestiman significativamente (por un factor de tres) la contribución del carbono negro de la quema de biomasa.
Se considera que los efectos de calentamiento atmosférico (forzamiento radiativo positivo) del carbono negro en el Ártico son mayores en primavera, cuando la concentración de masa de carbono negro es más alta y la radiación solar entrante aumenta.
El carbono negro en primavera también es importante porque ligeros cambios en el momento del derretimiento de la nieve/hielo pueden influir en el balance de radiación en el Ártico.
Las observaciones presentadas en este estudio proporcionan bases útiles para mejorar y evaluar las simulaciones de modelos numéricos que evalúan el efecto radiativo del carbono negro en el Ártico. Además, el calentamiento global tiene el potencial de aumentar la quema de biomasa en latitudes medias y altas.
Este estudio sugiere que estos futuros cambios en las emisiones de CB podrían influir en la cantidad de carbono negro del Ártico y en sus impactos radiativos más que las estimaciones proporcionadas en estudios anteriores.
Europa Press
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