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Un estudio encuentra que los microplásticos que se acumulan en la atmósfera podrían afectar los patrones de precipitación y el clima. Estas partículas favorecerían la formación de cristales de hielo alrededor de los cuales se acumularían las gotas de lluvia. Esto sugiere que podrían inducir la formación de nubes en condiciones en las que normalmente no se formarían e influir en su capacidad para producir lluvia y reflejar la luz solar.
Los microplásticos son ahora omnipresentes en nuestro medio ambiente, incluidos los lugares considerados los más puros e inaccesibles del planeta, como la cima del Everest, los mares profundos de la Antártida y la Fosa de las Marianas. También se han detectado en nuestro organismo con concentraciones preocupantes en nuestro cerebro e incluso en la placenta, así como en la mayoría de los organismos vivos.
Un subconjunto de microplásticos con diámetros inferiores a 100 micrómetros puede transportarse a altas alturas en la atmósfera. Estos últimos se han detectado, por ejemplo, en las nubes de las cimas de las montañas de China y Japón. Los estudios han sugerido que la tasa de deposición atmosférica de microplásticos podría superar los 10 miligramos por día por metro cuadrado.
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Como parte del nuevo estudio, detallado en la revista
Medio ambiente Ciencia y tecnología Aireinvestigadores de la Universidad Estatal de Pensilvania (Penn State) demuestran que la presencia de estas partículas en la atmósfera puede tener un impacto en las condiciones meteorológicas y el clima. Como todas las partículas atmosféricas sólidas, influirían en la formación de nubes y, por extensión, en los patrones de precipitación, así como en los pronósticos climáticos, sin mencionar la seguridad de la aviación.
« Durante las últimas dos décadas de investigación sobre microplásticos, los científicos han descubierto que están en todas partes. Esta es, pues, una nueva pieza del rompecabezas. “, explica Miriam Freedman, coautora principal del nuevo estudio, en un comunicado de prensa de Penn State. “ Ahora está claro que necesitamos comprender mejor cómo interactúan con nuestro sistema climático, ya que hemos podido demostrar que los microplásticos pueden desencadenar el proceso de formación de nubes. ».
Mayor formación de cristales de hielo en las nubes.
En la mayoría de las zonas templadas del planeta, las cimas de muchas nubes son lo suficientemente altas como para alcanzar la parte de la atmósfera donde el aire frío congela parte del agua que contienen. Los cristales de hielo formados luego absorben el vapor de agua circundante, formando gotas de líquido que eventualmente caen a medida que se vuelven más pesadas. Este proceso, llamado nucleación, evita que las nubes se evaporen y produzcan lluvia o nieve.
Si bien generalmente se cree que el agua se congela a 0 °C, los cristales de hielo se pueden formar a temperaturas mucho más bajas sin una partícula sólida alrededor de la cual se nuclee (polvo, polen, bacterias, etc.). Las partículas sólidas proporcionan una superficie de nucleación a partir de la cual se pueden formar cristales y el agua completamente libre de partículas sólidas se congela a -38°C. “ Si hay microplásticos presentes, podrían provocar la formación de cristales de hielo, lo que podría aumentar las lluvias o nevadas. “, sugieren los investigadores del nuevo estudio en un artículo publicado en The Conversation.
Por otro lado, la cantidad de luz solar reflejada por las nubes depende de la proporción de agua líquida y hielo que contienen. Reflejan la luz solar incidente de regreso al espacio, lo que tiene un efecto refrescante. Los que se encuentran a baja altitud, sin embargo, absorben parte de la radiación emitida por la superficie terrestre, lo que tiene un efecto de calentamiento. El equipo cree que si los microplásticos promueven la nucleación de cristales de hielo, esto podría cambiar la capacidad de las nubes para dispersar la luz y favorecer el equilibrio energético del planeta.
La Tierra recibe constantemente energía del Sol y la irradia de regreso al espacio. Las nubes tienen un efecto tanto de calentamiento como de enfriamiento en este proceso. © NOAA
¿Lluvias torrenciales más frecuentes?
Para explorar su hipótesis, el equipo de Penn State evaluó los puntos de congelación de gotas de agua contaminadas con diferentes tipos de microplásticos, incluidos polietileno de baja densidad (LDPE), polipropileno (PP), cloruro de polivinilo (PVC) y tereftalato de polietileno (PET). Descubrieron que la temperatura media de congelación era entre 5 y 10 grados más alta que la de las gotas de agua sin microplásticos. El 50% de las gotas se congelaron a -20°C en la mayoría de los microplásticos estudiados. “ Resulta que si introduces algo insoluble, introduces un defecto en esa gota y puede nuclear hielo a temperaturas más cálidas. “, explica Heidi Busse, autora principal de la investigación.
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Aunque las implicaciones exactas de estas partículas no están claras actualmente, los investigadores creen que podrían aumentar la frecuencia de las lluvias torrenciales. En una atmósfera que contenga mucho aerosol, el agua disponible se acumularía más alrededor de las partículas. Técnicamente, esto debería reducir la frecuencia de la precipitación, “pero debido a que las gotas solo caen una vez que son lo suficientemente grandes, se acumula más agua total en la nube antes de que las gotas sean lo suficientemente grandes como para caer y, por lo tanto, se obtienen precipitaciones más intensas cuando llega”. ” Freedman cree.
Representación esquemática del protocolo experimental del estudio. © Heidi L. Busse et al.
Un impacto condicionado por el envejecimiento ambiental
Los investigadores sugieren además que el envejecimiento ambiental, una degradación fotoquímica que experimentan las partículas de aerosol con el tiempo, puede cambiar significativamente la forma en que las partículas interactúan con los gases y vapores de la atmósfera. El equipo simuló el envejecimiento ambiental de los cuatro microplásticos exponiéndolos a la luz, el ozono y los ácidos comúnmente presentes en la atmósfera.
Todas las partículas probadas pudieron nuclear hielo. Sin embargo, el envejecimiento ambiental redujo la capacidad de nucleación del LDPE, PP y PET. Por otro lado, aumentó la capacidad de nucleación del PVC, probablemente debido a ligeros cambios en su estructura. El equipo planea estudiar pronto cómo los aditivos comúnmente utilizados para los plásticos también podrían influir en esta capacidad de nucleación.
