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Polvo mineral

Columnas de polvo frente a la costa de África occidental y las islas de Cabo Verde .

El polvo mineral es un aerosol atmosférico originado a partir de la suspensión de minerales que constituyen el suelo , compuesto de varios óxidos y carbonatos . Las actividades humanas conducen al 30% de la carga de polvo ( partículas ) en el aire en la atmósfera . El desierto del Sahara es la principal fuente de polvo mineral , que posteriormente se extiende a través del Mediterráneo (donde es el origen del polvo de lluvia ) y los mares del Caribe hacia el norte de América del Sur , América Central y el este de América del Norte y Europa . Además, juega un papel importante en la entrada de nutrientes a la selva amazónica . [1] El desierto de Gobi es otra fuente de polvo en la atmósfera, que afecta al este de Asia y al oeste de América del Norte.

Características

El polvo mineral está constituido principalmente por óxidos (SiO 2 , Al 2 O 3 , FeO, Fe 2 O 3 , CaO y otros) y carbonatos (CaCO 3 , MgCO 3 ) que constituyen la corteza terrestre .

Se estima que las emisiones mundiales de polvo mineral ascienden a entre 1.000 y 5.000 millones de toneladas al año [2] , de las cuales la mayor parte se atribuye a los desiertos. Aunque esta clase de aerosoles suele considerarse de origen natural, se estima que aproximadamente una cuarta parte de las emisiones de polvo mineral podrían atribuirse a actividades humanas a través de la desertificación y los cambios en el uso de la tierra [3] .

Las grandes concentraciones de polvo pueden causar problemas a las personas que padecen problemas respiratorios. Otro efecto de las nubes de polvo es que los atardeceres son más coloridos .

Polvo del Sahara

Fotografía satelital de una nube de polvo sahariano (2000) sobre el Océano Atlántico Oriental.

El Sahara es la principal fuente de polvo mineral de la Tierra (entre 60 y 200 millones de toneladas al año). [ cita requerida ] El polvo sahariano puede elevarse por convección sobre zonas desérticas cálidas y, por lo tanto, alcanzar altitudes muy elevadas; desde allí, puede ser transportado por el viento a todo el mundo, cubriendo distancias de miles de kilómetros. El polvo combinado con el aire extremadamente caliente y seco del desierto del Sahara a menudo forma una capa atmosférica llamada capa de aire sahariano que tiene efectos significativos en el clima tropical, especialmente porque interfiere en el desarrollo de huracanes .

Gráfico que vincula el polvo con varias muertes de corales en el Mar Caribe y Florida .
Imágenes que muestran el polvo del Sahara cruzando el Atlántico.
Polvo sahariano observado en el Jura de Suabia ( Alemania )

Existe una gran variabilidad en el transporte de polvo a través del Atlántico hacia el Caribe y Florida de un año a otro. En algunos años, se observa polvo africano a lo largo de gran parte de la costa este de los Estados Unidos y es visible en el cielo. Debido a los vientos alisios , se pueden encontrar concentraciones muy grandes de polvo mineral en el Atlántico tropical, que llega al Caribe; además, hay transporte episódico a la región mediterránea . [4] Las columnas saharianas pueden formar iberulitas (una agregación troposférica particular de aerosoles) cuando estas columnas viajan a través del norte de África y el este del océano Atlántico norte, y a menudo alcanzan las áreas circunmediterráneas de Europa occidental. En la región mediterránea, el polvo sahariano es importante ya que representa la principal fuente de nutrientes para el fitoplancton y otros organismos acuáticos. El polvo sahariano transporta el hongo Aspergillus sydowii y otros. [5] El Aspergillus transportado por el polvo sahariano cae en el mar Caribe y posiblemente infecta los arrecifes de coral con la enfermedad de los abanicos de mar ( aspergilosis ). También se ha relacionado con una mayor incidencia de ataques de asma pediátricos en el Caribe. Desde 1970, los brotes de polvo han empeorado debido a los períodos de sequía en África. [6] Los episodios de polvo se han relacionado con un deterioro de la salud de los arrecifes de coral en el Caribe y Florida , principalmente desde la década de 1970. [7]

Efecto sobre la frecuencia de huracanes

Según un artículo de la NASA , [8] los satélites de la NASA han demostrado que "el efecto de enfriamiento del polvo fue responsable de un tercio de la caída de las temperaturas superficiales del mar del Atlántico Norte entre junio de 2005 y 2006, posiblemente contribuyendo a la diferencia en la actividad de huracanes entre las dos estaciones". Hubo sólo 5 huracanes en 2006 en comparación con 15 en 2005.

Se sabe que uno de los principales factores que generan huracanes es la temperatura cálida del agua en la superficie del océano. Hay pruebas de que el polvo del desierto del Sahara provocó que las temperaturas de la superficie fueran más frías en 2006 que en 2005.

Polvo asiático

Aizuwakamatsu , Japón, con cielos despejados.
Aizuwakamatsu , Japón, envuelto en polvo asiático el 2 de abril de 2007.

En Asia oriental, los fenómenos de polvo mineral que se originan en el desierto de Gobi (sur de Mongolia y norte de China) durante la primavera dan lugar al fenómeno denominado polvo asiático . Los aerosoles son transportados hacia el este por los vientos predominantes y pasan por China, Corea y Japón. A veces, pueden transportarse concentraciones significativas de polvo hasta el oeste de los Estados Unidos. [9] Las zonas afectadas por el polvo asiático experimentan una disminución de la visibilidad y problemas de salud, como dolor de garganta y dificultades respiratorias. Sin embargo, los efectos del polvo asiático no son estrictamente negativos, ya que se cree que su deposición enriquece el suelo con importantes minerales traza.

Un estudio estadounidense [ cita requerida ] que analiza la composición de los eventos de polvo asiático que llegan a Colorado los asocia a la presencia de monóxido de carbono , posiblemente incorporado en la masa de aire a medida que pasa sobre las regiones industrializadas de Asia. Aunque las tormentas de polvo en el desierto de Gobi han ocurrido de vez en cuando a lo largo de la historia, se convirtieron en un problema pronunciado en la segunda mitad del siglo XX debido a la intensificación de la presión agrícola y la desertificación .

Polvo norteamericano

El polvo mineral proviene de varias fuentes en el continente norteamericano, incluido el suroeste, las Grandes Llanuras y Alaska. En el suroeste, el polvo afecta la salud humana, [10] [11] la visibilidad, [12] [13] la productividad de los lagos, [14] y la tasa de deshielo en las Montañas Rocosas. [15] La deposición de polvo ha aumentado drásticamente desde principios del siglo XIX en comparación con el fondo natural [16] [17] [18] debido a la intensificación de las actividades humanas. [19]

Relación con la sequía

Las regiones áridas y semiáridas son naturalmente propensas a las emisiones de polvo. [20] La humedad del suelo es una variable importante que controla las emisiones de polvo, junto con la cubierta vegetal, la velocidad del viento y el tipo de suelo. Varios estudios basados ​​en observaciones modernas muestran relaciones positivas (es decir, el aumento de la sequía aumenta el polvo) entre el polvo y las condiciones de sequía en cada fase del ciclo del polvo, desde las emisiones, [21] a la carga atmosférica, [22] a la deposición. [23] Sin embargo, los estudios basados ​​en registros paleo de deposición de polvo (por ejemplo, utilizando sedimentos de lagos) que analizaron específicamente las megasequías muestran tanto aumentos [18] como ningún cambio [17] [24] en la deposición de polvo. El estudio de Routson mostró un aumento en la deposición durante las megasequías, pero utilizó una medida de concentración de polvo en lugar de acumulación que se ve afectada por la tasa de sedimentación. El estudio de Routson, en cambio, utilizó tasas de acumulación de polvo y no encontró diferencias entre la deposición de polvo durante los años de sequía y las megasequías y la deposición durante condiciones hidroclimáticas normales. En cambio, encontraron que la deposición de polvo es más probablemente controlada por los mecanismos de transporte y el suministro de sedimentos que por el hidroclima. De manera similar, Arcusa no encontró evidencia de una mayor deposición de polvo durante la sequía a escalas multidecenales y centenarias. [24] También encontraron que el suministro de sedimentos jugó un papel clave como lo demuestra un aumento del 60% en la deposición en el siglo XIX debido a la aceleración de la perturbación de la tierra.

Véase también

Referencias

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