updated 3:21 PM CET, Dec 9, 2016

La pérdida de hielo marino del Ártico podría alterar la química del aire

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experimento sobre el hielo marino y la atmósfera del Ártico

En el Ártico el cambio climático se está produciendo a un ritmo acelerado

En los últimos 30 años, el Ártico se ha calentado más que cualquier otro lugar en el planeta, y el calentamiento y la fusión resultante del hielo marino de la región presenta una serie de posibles efectos adversos, desde los impactos sobre los sistemas meteorológicos a la disminución de los hábitats de las especies nativas.

Ahora, un equipo de científicos han encontrado evidencia de que el calentamiento del Ártico y el derretimiento del hielo marino podrían estar cambiando la química de la atmósfera del Ártico a través de reacciones que se producen en la nieve que se asienta sobre el hielo del mar y en el aire por encima de él. Estas reacciones purgan los contaminantes de la atmósfera y destruyen la capa de ozono tóxico a nivel de superficie (que es diferente de la capa de ozono que protege más arriba en la atmósfera).

Las temperaturas del aire en el Ártico son 7 grados Fahrenheit (4 grados centígrados) más altas de lo que eran en el período de 1.986 a 1.996, según el Centro Nacional de Datos de Nieve y Hielo (NSIDC), que vigila las fluctuaciones estacionales en el hielo marino. Registros por satélite han demostrado que la zona del Océano Ártico cubierta por el hielo marino en el final de la temporada de fusión del verano ha disminuido en un 30 por ciento en las últimas tres décadas, según el NSIDC.

El Ártico también está sujeto a lo que se llama un ciclo de retroalimentación del calentamiento, porque a medida que el hielo se derrite, que refleja los rayos del sol, se sustituye por el océano abierto, que absorbe los rayos, provocando un mayor calentamiento. Los científicos han estado tratando de obtener una visión más completa de cómo está cambiando este calentamiento y el deshielo el ecosistema ártico, incluyendo cómo podría ser alterada la atmósfera por encima de él.

"En el Ártico el cambio climático se está produciendo a un ritmo acelerado", dijo Kerri Pratt, una investigadora postdoctoral en la Universidad de Purdue y parte del equipo que estudió cómo está afectando el derretimiento del hielo marino a la atmósfera. "Una gran pregunta es, ¿qué va a pasar con la composición atmosférica en el Ártico cuando aumenten las temperaturas y la nieve y el hielo desciendan aún más?".

La nieve es la clave

exploración del hielo marino del ÁrticoPara ayudar a responder esta pregunta, Pratt y el líder del equipo Paul Shepson, también de Purdue, estudiaron cómo el hielo marino desempeña un papel en las reacciones del bromo gaseoso con el ozono atmosférico. El equipo, que estaba buscando la fuente de este bromo, pensaba que era el propio hielo marino, y llevó a cabo experimentos sobre el hielo cubierto de nieve para observar las reacciones químicas que tienen lugar bajo una serie de condiciones.

Ellos encontraron que el bromo no proviene del hielo del mar, sino a partir de las reacciones de la capa de nieve en la parte superior del mismo.

"Exclamamos un "¡por supuesto!" en el momento en que nos dimos cuenta de que era la nieve en la parte superior del hielo marino. La nieve es lo que está en contacto directo con la atmósfera", dijo Pratt en un comunicado de prensa sobre la investigación, que fue financiada en parte por la Fundación Nacional de la Ciencia y que se detalla recientemente en la revista Nature Geoscience.

Una forma de bromo (derivado de la sal del mar) y la luz solar reaccionan en la superficie congelada de los cristales de nieve. El bromo se difunde entonces en los espacios entre los granos de hielo y reacciona con el ozono, produciendo aún más bromo que consigue ser arrastrado a la atmósfera para reaccionar, una vez más, con el ozono, explicó Pratt.

Cambio de la química

Un avión que pasó por encima de las zonas de hielo joven con nieve encima de ellas también detectó un producto de la reacción entre el ozono y el bromo. Ese producto no ha sido detectado en zonas de mar abierto. El equipo no pudo buscar el producto en zonas de hielo más viejo, ya que son cada vez más difíciles de encontrar y estaban muy lejos de donde estaba trabajando el equipo.

Mientras que es en la nieve donde se producen las reacciones que producen el bromo, "el hielo marino es fundamental para el proceso", dijo Pratt. "Sin él, la nieve podría caer en el océano y no se llevaría a cabo esta química. Esta es una de las razones de por qué la pérdida de hielo marino en el Ártico tendrá un impacto directo en la química de la atmósfera".

Para saber exactamente cómo va a cambiar esto la química se requieren más estudios de las innumerables variables que entran en juego, incluyendo la precipitación, dijo Pratt.

"Sabemos que va a cambiar con menos hielo, pero todavía debemos averiguar cómo va a cambiar", dijo.

Artículo científico: Photochemical production of molecular bromine in Arctic surface snowpacks

Imágenes cortesía Purdue University: Kerri Pratt y Paul Shepson