Las primeras mediciones de aerosoles en 20 años realizadas desde un vuelo
La Antártida desempeña un papel crucial en el sistema climático de la Tierra al reflejar la radiación solar hacia el espacio. Las grandes superficies de hielo blanco y las nubes desempeñan un decisivo papel en este proceso.
Sin embargo, hasta ahora no se ha investigado lo suficiente cómo se forman realmente las nubes en la Antártida, cómo interactúan con la atmósfera y qué papel desempeñan los aerosoles en este proceso.
Al participar en la campaña de vuelos SANAT, el Instituto Alfred Wegener, el Instituto Leibniz de Investigación Troposférica y el Instituto Max Planck de Química se proponen ayudar a cerrar esta brecha de conocimiento. Las mediciones de aerosoles realizadas en vuelo en la Antártida son las primeras de su tipo en 20 años y también las primeras en extenderse profundamente hacia el interior.
Las nubes se forman cuando el vapor de agua se condensa en diminutas partículas de la atmósfera, conocidas como aerosoles. Estas pueden ser partículas de sal marina, polvo, hollín u otros materiales sobre los que se forman gotas de agua o cristales de hielo.
Sin embargo, hay significativamente menos aerosoles en la atmósfera sobre la Antártida que en la mayoría de las demás regiones de la Tierra. Si su frecuencia y composición cambian, esto puede tener una significativa influencia en la formación de nubes y, por lo tanto, también en la capacidad del planeta para reflejar la radiación solar al espacio.
Sin embargo, aún no se comprende del todo cómo interactúan entre sí los aerosoles y las nubes en la Antártida.
"Para cerrar esta brecha de conocimiento, investigamos las fuentes naturales y antropogénicas de los aerosoles, las condiciones en las que se forman nuevas partículas y cómo cambian sus propiedades cuando flotan a diferentes altitudes en la atmósfera o se transportan sobre océanos, plataformas de hielo y el continente antártico", como explica la Dra. Zsófia Jurányi, del Instituto Alfred Wegener, Centro Helmholtz de Investigación Polar y Marina (AWI).
Imagen: El Polar 6 despega para su primer vuelo de medición el 21 de enero de 2026 (Foto: Instituto Alfred Wegener / Prof. Dr. Stephan Borrmann, MPI de Química)
En colaboración con el Dr. Frank Stratmann del Instituto Leibniz de Investigación Troposférica (TROPOS) y el Prof. Stephan Borrmann del Instituto Max Planck de Química (MPIC), la física del AWI dirige la campaña de vuelo SANAT (Distribución espacial de aerosoles y gases traza en la Antártida), en la que el consorcio investiga las fuentes y rutas de transporte más importantes de aerosoles en la atmósfera antártica.
"Estamos especialmente interesados en las partículas que actúan como núcleos de condensación o núcleos de hielo, ya que éstas en última instancia conducen a la formación de nubes en fase líquida, fase mixta o hielo".
Primeras mediciones realizadas sobre la meseta antártica con equipos de última generación
Para ello, el equipo de SANAT recopiló datos exhaustivos durante enero y febrero a bordo del avión de investigación Polar 6 del AWI. En difíciles condiciones antárticas, los investigadores realizaron diez vuelos de medición desde la estación alemana Neumayer III hasta el paralelo 80 sur.
"Las últimas mediciones comparables se realizaron hace 20 años, y la campaña de entonces se centró únicamente en la distribución espacial de aerosoles en la región costera antártica", afirma el Dr. Stratmann de TROPOS. "Ahora hemos medido por primera vez aerosoles muy al sur sobre la meseta antártica, en algunos casos utilizando técnicas y métodos de reciente desarrollo".
El "T-Bird" es uno de estos instrumentos: la sonda remolcada se desplaza detrás del avión mediante un cable de 60 metros de largo y recoge datos de forma independiente.
Imagen derecha: Sonda remolcada T-Bird del AWI con instrumentos de TROPOS (Foto: Instituto Alfred Wegener / Prof. Dr. Stephan Borrmann, MPI de Química)
Gracias a las mediciones simultáneas a bordo del Polar 6 y a las mediciones terrestres en la estación Neumayer III, los investigadores pudieron recopilar información completa sobre la frecuencia, los procesos de transporte a pequeña escala y la composición química de los aerosoles en la atmósfera, así como variables meteorológicas como la presión del aire, la temperatura y el contenido de vapor de agua.
Durante sus vuelos pudieron recopilar numerosos datos que ahora pretenden evaluar en los próximos meses.
Una primera evaluación ya reveló algo sorprendente: "En el interior, observamos una concentración de aerosoles inesperadamente alta, así como interesantes composiciones químicas", informa el profesor Stephan Borrmann del MPIC.
"La Antártida y sus alrededores son componentes cruciales del sistema global de la Tierra y del clima, que reaccionan al cambio climático y sus efectos, al mismo tiempo que los influyen", explica Jurányi. "Con estos datos únicos, nuestra campaña no solo ayuda a mejorar las previsiones meteorológicas y las simulaciones climáticas. También contribuimos a comprender mejor la interacción de las nubes con los aerosoles y a evaluar su influencia en las condiciones futuras climáticas".
Acerca del Polar 6
El Polar 6 es una de las dos aeronaves polares que el AWI utiliza para estudiar los procesos atmosféricos, el hielo marino, la nieve y otras estructuras geológicas y glaciológicas de la Tierra. Este laboratorio de investigación volador está especialmente equipado para expediciones científicas en el Ártico y la Antártida.
Imagen: La sonda remolcada "T-Bird" se desplaza detrás de la aeronave mediante un cable de 60 metros de longitud y recopila datos de forma independiente. (Foto: Instituto Alfred Wegener / Philipp Joppe, MPI de Química)
Las dos aeronaves Basler BT-67, Polar 5 y Polar 6, han estado en servicio a nivel global desde 2007. Los instrumentos de medición, tanto dentro como fuera de la aeronave, se reensamblan y recalibran para cada misión, lo que permite a los aviadores polares del AWI explorar de otro modo zonas de difícil acceso.
Investigación de nubes en la Estación Neumayer III
Las actuales mediciones de las aeronaves se basan en anteriores proyectos DFG con mediciones directas terrestres y teledetección terrestre, que proporcionaron conocimientos iniciales sobre la formación de nubes en las proximidades de Neumayer III: desde 2019, los núcleos de condensación de nubes (CCN) y los núcleos de hielo (INP) se han medido in situ en el observatorio de trazas.
Imagen: En condiciones antárticas difíciles, investigadores realizaron diez vuelos de medición desde la estación alemana Neumayer III hasta el paralelo 80 sur. (Foto: Instituto Alfred Wegener / Philipp Joppe, MPI de Química)
En 2023/24, TROPOS dedicó un año a estudiar las nubes sobre la Estación Neumayer III mediante lidar y radar con un contenedor transportado especialmente a la Antártida. Ambos proyectos contribuyeron a ampliar el programa de medición de la Estación Neumayer III en el área de nubes, con el fin de comprender mejor las características especiales de las nubes antárticas.
