Las emisiones de una sola embarcación aumentan la potencia radiativa local de las nubes hasta en un 22%
Un estudio liderado por la Escuela Politécnica Federal de Lausana (EPFL) sugiere que las emisiones del transporte marítimo influyen en la formación de nubes relevantes para el clima y pueden afectar a los procesos climáticos regionales mucho más allá de la región polar.
En las últimas décadas, el Ártico ha perdido aproximadamente la mitad de su hielo marino de septiembre, el equivalente a casi el doble del tamaño de Suiza. Al igual que el retroceso de los glaciares alpinos, la drástica transformación del ecosistema polar se está desarrollando a un ritmo rara vez observado en la naturaleza.
Al mismo tiempo, el deshielo del Ártico está abriendo rutas marítimas antes inaccesibles. Según estimaciones recientes, el tráfico marítimo a través del Ártico ha aumentado un 40 % en los últimos 12 años, y se prevé que para el año 2100, el tráfico en la región polar gestione un volumen de comercio global que superará al de los canales de Suez y Panamá.
Además, el actual contexto geopolítico en Oriente Medio y el bloqueo del estrecho de Ormuz intensifican la situación al desviar el tránsito de buques hacia el círculo polar ártico.
Sin embargo, un repentino aumento del tráfico puede generar preocupación sobre su efecto en la calidad del aire de la atmósfera polar. Por lo tanto, un estudio dirigido por Julia Schmale, profesora asistente titular, y Benjamin Heutte, estudiante de doctorado en el Laboratorio de Investigación de Ambientes Extremos, evaluó el efecto de las emisiones de aerosoles de los buques que operan en aguas polares.
El estudio revela que las emisiones de una sola embarcación aumentaron la potencia radiativa local de las nubes hasta en un 22%, lo que significa que las nubes retuvieron sustancialmente más calor que en condiciones limpias. Estos cambios en el ecosistema polar pueden influir en los procesos climáticos regionales y afectar los patrones meteorológicos en latitudes más bajas, más allá de la región polar.
Imagen: Distribuciones del tamaño de las partículas y composición química de los datos "limpios» y «contaminados" para todo el año de MOSAiC (a), invierno (diciembre-febrero) (b), primavera (marzo-mayo) (c), verano (junio-agosto) (d) y otoño (septiembre-noviembre) (e). Crédito: Environmental Research Letters (2026). DOI: 10.1088/1748-9326/ae6673
Aprovechamiento de datos "no deseados"
El estudio se llevó a cabo a bordo del buque de investigación Polarstern en el marco de la expedición MOSAIC, cuyo objetivo era comprender mejor el rápido cambio climático en el Ártico. El equipo de Schmale se centró en comprender la contribución de los aerosoles a estos cambios, así como la interacción entre los aerosoles y las nubes.
Los investigadores querían medir los aerosoles naturales locales y la contaminación transportada desde las latitudes medias hasta las regiones polares. Sin embargo, la realidad era que gran parte de sus datos estaban contaminados por el propio buque de investigación. Los vientos persistentes que soplaron desde la misma dirección durante gran parte del año habían estado transportando las emisiones de escape del Polarstern hacia las tomas de muestreo.
"El 60% de nuestros datos estaban contaminados por nuestro propio barco", afirma Schmale. "A diferencia del entorno relativamente limpio del Ártico, las emisiones de los barcos produjeron picos de concentración que fueron entre 10 y 100 veces superiores a los niveles de fondo habituales", explica Heutte.
Aunque al principio no era el objetivo principal, el equipo decidió aprovechar este experimento atmosférico fortuito. Schmale y Heutte concibieron la idea de estudiar el efecto de los gases de escape del barco sobre las nubes. "La presencia del barco modificó la atmósfera y medimos su efecto", explica Schmale.
Imagen: Procesos de aerosoles durante el día y la noche polares.
Un cálido manto de nubes
Schmale y Heutte midieron la concentración de partículas, así como su distribución de tamaño, y el número de núcleos de condensación alrededor de los cuales se forman las gotitas de las nubes.
"Utilizamos el carbono negro para comprender la contaminación procedente del barco y otros componentes químicos", explica Schmale. Para caracterizar completamente las interacciones entre aerosoles y nubes, las observaciones se complementaron con observaciones de otros grupos de investigación.
La sensibilidad de las nubes a los gases de escape de los barcos se midió durante la temporada de verano, cuando se produce la mayor parte del tráfico marítimo. "Las nubes contaminadas pueden actuar como una manta. Calientan la superficie más que una nube prístina. En nuestro caso, descubrimos que una nube contaminada puede acelerar el deshielo del hielo marino", explica Schmale.
Uno de los mayores desafíos fue determinar hasta qué punto se podía detectar la contaminación sin que dejara de afectar a la formación de nubes. "Tuvimos que recurrir a modelos para simular la evolución física y química de las emisiones a medida que se dispersaban por la atmósfera", dice Heutte.
"A pesar de utilizar uno de los combustibles más limpios, con una concentración de azufre muy baja, observamos un impacto notable. El uso de combustibles limpios es un paso en la dirección correcta, pero no es suficiente", señala Schmale.
Para evaluar el efecto real del tráfico marítimo en el Ártico, los investigadores necesitaban extrapolar los resultados obtenidos de un solo buque e integrarlos en modelos que tuvieran en cuenta factores como el tipo de combustible, la tecnología del motor y las rutas marítimas. "Además", comenta Schmale, "la deposición de nutrientes y contaminantes procedentes de los gases de escape afecta al ecosistema ártico".
Del Ártico a Suiza
El efecto de los cambios en el clima ártico puede extenderse mucho más allá del círculo polar ártico. La extensión del hielo marino determina la temperatura del aire y la humedad de las regiones de altas latitudes. A medida que se acerca el invierno, la cantidad de hielo marino que se forma tiene un fuerte efecto sobre el vórtice polar, que a su vez influye en el clima invernal de las latitudes más bajas. La disminución del hielo marino podría aumentar la humedad disponible en las masas de aire frío, lo que podría alterar los patrones de precipitación invernal en Europa y, en consecuencia, provocar nevadas más intensas en Suiza.
Próxima misión: La estación polar Tara
La modelización del efecto del transporte marítimo en el Ártico forma parte de la propuesta de investigación de Schmale para el consorcio de la Estación Polar Tara. A bordo de la Estación Polar Tara, que partirá de Lorient (Francia) hacia el Ártico central el 19 de julio, los investigadores recopilarán datos sobre procesos atmosféricos, clima, contaminantes y biodiversidad. La información recopilada ayudará a los responsables políticos a definir estructuras de gobernanza sostenibles para proteger una región que se está calentando casi cuatro veces más rápido que el promedio mundial.
El estudio se ha publicado en Environmental Research Letters: The role of local shipping emissions in aerosol-cloud interactions in the central Arctic
