Las estelas de condensación están formadas por partículas de hollín que se condensan en cristales de hielo
Las contrails, o estelas de condensación en español, son las marcas blancas que suelen verse en el cielo tras los aviones. El Atlas Internacional de Nubes, que clasifica las nubes, tiene una categoría específica para ellas: cirros homogenitus, un ejemplo de nubes artificiales.
Las estelas de condensación contribuyen al cambio climático, sumándose al calentamiento provocado por el dióxido de carbono emitido por la aviación. Si bien se desconoce la magnitud exacta del calentamiento causado por estas nubes de aspecto tenue, la información disponible sugiere que reducir el número de estelas de condensación podría disminuir el impacto climático de los vuelos.
Las estelas de condensación están formadas por cristales de hielo. Estos reflejan la luz solar, lo que provoca que la superficie terrestre reciba menos energía, pero al mismo tiempo atrapan parte de la radiación infrarroja saliente de la Tierra.
Dependiendo del equilibrio entre esos dos efectos opuestos (una pérdida o una ganancia neta de energía), las estelas de condensación individuales pueden calentar o enfriar a lo largo de su vida útil, pero el calentamiento predomina al promediar el conjunto de estelas de condensación globales anuales.
¿Cómo se forman?
Las estelas de condensación se forman detrás de los aviones a una altitud de entre 10 y 11 km. Solo se forman en regiones suficientemente frías y húmedas de la atmósfera, donde el vapor de agua se condensa sobre las partículas de hollín emitidas por los motores de los aviones para formar gotitas líquidas que se congelan y se convierten en cristales de hielo. Las regiones con mayor número de estelas de condensación se encuentran en Europa, el Atlántico Norte y el este de Norteamérica. Son menos frecuentes en Asia.
Las partículas de hollín son necesarias para la formación de estelas de condensación, pero incluso los motores que emiten muy pocas partículas de hollín las generan. Otras partículas, a menudo formadas en la columna de humo del motor, toman el relevo y dan lugar a la formación de las estelas. Sin embargo, algunas combinaciones de combustible y tecnología de motores podrían ofrecer una manera de generar menos estelas de condensación, o al menos estelas con un menor impacto climático.
Imagen derecha: Las estelas de condensación de los aviones se forman a temperaturas más frías.
Las características de una estela de condensación dependen inicialmente del tamaño, la forma y la posición del motor de la aeronave que la creó, pero las condiciones atmosféricas son, en última instancia, más importantes.
En una atmósfera seca, las estelas de condensación duran solo unos minutos y cubren una superficie minúscula: su impacto climático es insignificante. Pero si la atmósfera se mantiene lo suficientemente fría y húmeda, se forman muchas estelas de condensación, crecen y se unen para formar campos de nubes de hielo, llamados cirros de estela.
Las estelas de condensación (cirros) afectan al clima porque duran varias horas y pueden cubrir grandes áreas, a veces países enteros, como se ha observado en el Reino Unido y Francia, por ejemplo.
Algunas nubes de estelas de condensación pueden tener el mismo impacto climático que decenas, incluso cientos, de toneladas de dióxido de carbono.
Dos efectos hacen que las estelas de condensación sean particularmente potentes. Si bien inicialmente se forman a partir de los cientos de kilogramos de vapor de agua y las decenas de gramos de hollín que se liberan cada minuto de vuelo, las estelas de condensación luego ganan masa debido a la humedad de la atmósfera. Además, los cristales de hielo absorben la radiación infrarroja en prácticamente todas las longitudes de onda, mientras que el dióxido de carbono solo absorbe en rangos de longitud de onda estrechos.
Sin embargo, las estelas de condensación afectan significativamente el flujo de energía hacia y desde la Tierra durante unas horas. Esto contrasta con los cambios comparativamente menores causados por el dióxido de carbono, que perduran durante siglos. Por lo tanto, el calentamiento provocado por un vuelo estará inicialmente dominado por las estelas de condensación, pero el dióxido de carbono predominará unos años después del vuelo.
Desviar las rutas aéreas para evitar volar en las regiones donde se forman las estelas de condensación podría frenar el calentamiento global provocado por el creciente sector de la aviación. Sin embargo, los científicos aún tienen mucho que comprender sobre cómo predecir qué vuelos verían reducido su impacto climático en mayor medida con este tipo de planificación.
Es necesario mejorar las previsiones meteorológicas de humedad a altitud de vuelo, y una forma de hacerlo es mediante mediciones de humedad más precisas y frecuentes.
"Este es el objetivo del proyecto de investigación Mist, en el que colaboro con Honeywell Aerospace UK y Boeing UK para desarrollar un sensor de humedad que detecte la formación de estelas de condensación, ver cómo se puede integrar el sensor en aeronaves comerciales y evaluar cómo unas mejores mediciones de humedad afectan al impacto climático previsto de las estelas de condensación", dice Nicolas Bellouin.
Numerosos proyectos de investigación buscan cuantificar mejor el impacto climático de las estelas de condensación y encontrar maneras de reducir su formación.
Modificar el combustible o la tecnología de los motores es un proceso lento. Sin embargo, optimizar las trayectorias de vuelo con base en los pronósticos meteorológicos para evitar las regiones frías y húmedas de la atmósfera donde se forman las estelas de condensación podría lograrse con mayor rapidez.
Este artículo de Nicolas Bellouin, profesor de Procesos Climáticos en la Universidad de Reading, se reproduce desde The Conversation bajo una licencia Creative Commons. Lee el artículo original en inglés: Here’s what we know about the climate cost of white trails aircraft leave in the sky.
