stringtranslate.com

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 son los atardeceres 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). [4] 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, se produce un transporte episódico a la región mediterránea . [5] 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. [6] 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. [7] 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. [8]

Efecto sobre la frecuencia de huracanes

Según un artículo de la NASA , [9] 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. [10] 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 [11] 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 su paso por 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, [12] [13] la visibilidad, [14] [15] la productividad de los lagos, [16] y la tasa de deshielo en las Montañas Rocosas. [17] La ​​deposición de polvo ha aumentado drásticamente desde principios del siglo XIX en comparación con el fondo natural [18] [19] [20] debido a la intensificación de las actividades humanas. [21]

Relación con la sequía

Las regiones áridas y semiáridas son naturalmente propensas a las emisiones de polvo. [22] 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, [23] hasta la carga atmosférica, [24] hasta la deposición. [25] 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 [20] como ningún cambio [19] [26] 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. [26] 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

  1. ^ Koren, I.; Kaufman, Y.J.; Washington, R.; Todd, MC; Rudich, Y.; Martins, J.V.; Rosenfeld, D. (2006). "La depresión de Bodélé: un único punto en el Sahara que proporciona la mayor parte del polvo mineral a la selva amazónica". Environmental Research Letters . 1 (1): 014005. Bibcode :2006ERL.....1a4005K. doi : 10.1088/1748-9326/1/1/014005 .
  2. ^ Huneeus, N.; Schulz, M.; Balkanski, Y.; Griesfeller, J.; Próspero, J.; Kinne, S.; Bauer, S.; Boucher, O.; Chin, M.; Dentener, F.; Diehl, T.; Pascua, R.; Fillmore, D.; Ghan, S.; Ginoux, P.; Grini, A.; Horowitz, L.; Koch, D.; Krol, MC; Aterrizaje, W.; Liu, X.; Mahowald, N.; Molinero, R.; Morcrette, J.-J.; Myhre, G.; Penner, J.; Perlwitz, J.; Stier, P.; Takemura, T.; Zender, CS (2011). "Intercomparación de modelos globales de polvo en Aero Com fase I". Química y Física Atmosférica . 11 (15): 7781. Código Bibliográfico :2011ACP....11.7781H. doi : 10.5194/acp-11-7781-2011 . hdl : 11858/00-001M-0000-0012-1B7F-5 .
  3. ^ Ginoux, P.; Prospero, JM; Gill, TE; Hsu, NC; Zhao, M. (2012). "Atribución a escala global de fuentes de polvo antropogénicas y naturales y sus tasas de emisión basadas en productos de aerosol MODIS Deep Blue". Reseñas de Geofísica . 50 (3): RG3005. Bibcode :2012RvGeo..50.3005G. CiteSeerX 10.1.1.295.2808 . doi :10.1029/2012RG000388. S2CID  14181456. 
  4. ^ "La Tierra desde el espacio: arena del Sahara". www.esa.int . 2010-09-10 . Consultado el 2024-10-15 .
  5. ^ Stuut, JB., Smalley, IJ, O'Hara-Dhand, K. 2009. Polvo eólico en Europa: fuentes africanas y depósitos europeos. Quaternary International 198, 234-245. doi:10.1016/j.quaint 2008.10.007.
  6. ^ Schlesinger, P.; Mamane, Y.; Grishkan, I. (2006). "Transporte de microorganismos a Israel durante eventos de polvo sahariano". Aerobiologia . 22 (4): 259. doi :10.1007/s10453-006-9038-7. S2CID  84442418."En un día claro de primavera, los hongos que persistían en el aire eran Alternaria alternata, Geotrichum candidum, Penicillium chrysogenum y P. glabrum. Sin embargo, durante dos episodios de polvo, la población de hongos estaba dominada por Alternaria alternata, Aspergillus fumigatus, A. niger, A. thomii, Cladosporium cladosporioides, Penicillium chrysogenum y P. griseoroseum. Este estudio sugiere que los episodios de polvo del Sahara y otros desiertos del Mediterráneo oriental tienen un efecto significativo en las poblaciones microbianas en el aire, lo que podría afectar a la salud, la agricultura y la ecología".
  7. ^ Usinfo.state.gov. Un estudio afirma que el polvo africano afecta el clima en Estados Unidos y el Caribe. Archivado el 20 de junio de 2007 en Wayback Machine. Consultado el 10 de junio de 2007.
  8. ^ "Mortalidad de corales y polvo africano". Servicio Geológico de Estados Unidos . 6 de diciembre de 2006. Archivado desde el original el 6 de octubre de 2007. Consultado el 10 de junio de 2007 .
  9. ^ Hansen, Kathryn (17 de diciembre de 2007). «Sharan Dust has chilling effect on North Atlantic» (El polvo de Sharan tiene un efecto escalofriante en el Atlántico Norte). NASA . Archivado desde el original el 31 de mayo de 2017. Consultado el 8 de enero de 2008 .
  10. ^ O'Brien, Dennis (24 de junio de 2005). "Blowing in the Wind". The Baltimore Sun. Archivado desde el original el 6 de octubre de 2007. Consultado el 10 de junio de 2007 a través del Departamento de Meteorología de la Universidad de Utah .
  11. ^ DeBell, Linsey J.; Vozzella, Marcy; Talbot, Robert W.; Dibb, Jack E. (16 de enero de 2004). "Eventos de tormentas de polvo asiáticas de la primavera de 2001 y contaminantes asociados observados en Nueva Inglaterra por la red de monitoreo de Investigación Atmosférica, Modelado Regional, Análisis y Predicción (AIRMAP)". Revista de Investigación Geofísica: Atmósferas . 109 (D1). doi :10.1029/2003JD003733. ISSN  0148-0227.
  12. ^ Tong, Daniel Q.; Wang, Julian XL; Gill, Thomas E.; Lei, Hang; Wang, Binyu (16 de mayo de 2017). "Actividad intensificada de tormentas de polvo e infección por fiebre del valle en el suroeste de los Estados Unidos: intensificación del polvo y la fiebre del valle". Geophysical Research Letters . 44 (9): 4304–4312. doi :10.1002/2017GL073524. PMC 6108409 . PMID  30166741. 
  13. ^ Goudie, Andrew S. (febrero de 2014). «El polvo del desierto y los trastornos de la salud humana». Environment International . 63 : 101–113. doi :10.1016/j.envint.2013.10.011. PMID  24275707. Archivado desde el original el 18 de agosto de 2020 . Consultado el 3 de diciembre de 2019 .
  14. ^ Trijonis, John (enero de 1979). "Visibilidad en el suroeste: una exploración de la base de datos histórica". Atmospheric Environment . 13 (6): 833–843. Bibcode :1979AtmEn..13..833T. doi :10.1016/0004-6981(79)90274-9.
  15. ^ Li, Junran; Kandakji, Tarek; Lee, Jeffrey A.; Tatarko, John; Blackwell, John; Gill, Thomas E.; Collins, Joe D. (abril de 2018). "Polvo y seguridad vial en el suroeste de los Estados Unidos: características de los "puntos calientes" de emisión de polvo e implicaciones para la gestión". Science of the Total Environment . 621 : 1023–1032. Bibcode :2018ScTEn.621.1023L. doi :10.1016/j.scitotenv.2017.10.124. PMID  29102198.
  16. ^ Ballantyne, AP; Brahney, J.; Fernandez, D.; Lawrence, CL; Saros, J.; Neff, JC (23 de septiembre de 2011). "Respuesta biogeoquímica de los lagos alpinos a un aumento reciente de la deposición de polvo en el suroeste de los EE. UU." Biogeosciences . 8 (9): 2689–2706. Bibcode :2011BGeo....8.2689B. doi : 10.5194/bg-8-2689-2011 . ISSN  1726-4189.
  17. ^ Painter, Thomas H.; Skiles, S. McKenzie; Deems, Jeffrey S.; Brandt, W. Tyler; Dozier, Jeff (28 de enero de 2018). "Variación en la rama ascendente del hidrograma de escorrentía de nieve derretida del río Colorado controlada por el forzamiento radiativo del polvo en la nieve". Geophysical Research Letters . 45 (2): 797–808. Código Bibliográfico :2018GeoRL..45..797P. doi : 10.1002/2017GL075826 . S2CID  134958509.
  18. ^ Neff, JC; Ballantyne, AP; Farmer, GL; Mahowald, NM; Conroy, JL; Landry, CC; Overpeck, JT; Painter, TH; Lawrence, CR (marzo de 2008). "El aumento de la deposición de polvo eólico en el oeste de los Estados Unidos está vinculado a la actividad humana". Nature Geoscience . 1 (3): 189–195. Bibcode :2008NatGe...1..189N. doi :10.1038/ngeo133. ISSN  1752-0894. S2CID  10132569.
  19. ^ ab Routson, Cody C.; Arcusa, Stéphanie H.; McKay, Nicholas P.; Overpeck, Jonathan T. (19 de julio de 2019). "Un registro de 4500 años de deposición de polvo en las Montañas Rocosas del sur". Geophysical Research Letters . 46 (14): 8281–8288. Bibcode :2019GeoRL..46.8281R. doi :10.1029/2019GL083255. hdl : 2027.42/151372 . ISSN  0094-8276. S2CID  198396202.
  20. ^ ab Routson, Cody C.; Overpeck, Jonathan T.; Woodhouse, Connie A .; Kenney, William F. (17 de febrero de 2016). Zhu, Liping (ed.). "Tres milenios de polvo en el suroeste de América del Norte y sus implicaciones futuras". PLOS ONE . ​​11 (2): e0149573. Bibcode :2016PLoSO..1149573R. doi : 10.1371/journal.pone.0149573 . ISSN  1932-6203. PMC 4757576 . PMID  26886350. 
  21. ^ Abruzzi, William S. (1 de marzo de 1995). "Las consecuencias sociales y ecológicas de la ganadería temprana en la cuenca del río Little Colorado". Ecología humana . 23 (1): 75–98. doi :10.1007/BF01190099. ISSN  1572-9915. S2CID  154833651.
  22. ^ Pye, K. (1987). Polvo eólico y depósitos de polvo . Londres: Academic Press. pp. 63–91. ISBN 978-0-12-568690-7.
  23. ^ Okin, Gregory S.; Reheis, Marith C. (mayo de 2002). "Un predictor de ENSO de la emisión de polvo en el suroeste de los Estados Unidos: AN ENSO PREDICTOR OF DUST EMISSION". Geophysical Research Letters . 29 (9): 46–1–46-3. doi :10.1029/2001GL014494. S2CID  129866494.
  24. ^ Achakulwisut, Pattanun; Shen, Lu; Mickley, Loretta J. (27 de noviembre de 2017). "¿Qué controla la variabilidad del polvo fino primaveral en el oeste de Estados Unidos? Investigación del aumento de polvo fino en el suroeste de Estados Unidos entre 2002 y 2015: factores de control del polvo en el oeste de Estados Unidos". Journal of Geophysical Research: Atmospheres . 122 (22): 12, 449–12, 467. doi : 10.1002/2017JD027208 . S2CID  102488347.
  25. ^ Reheis, Marith C.; Urban, Frank E. (junio de 2011). "Controles regionales y climáticos sobre la deposición estacional de polvo en el suroeste de Estados Unidos" Aeolian Research . 3 (1): 3–21. Bibcode :2011AeoRe...3....3R. doi :10.1016/j.aeolia.2011.03.008.
  26. ^ ab Arcusa, Stephanie H; McKay, Nicholas P; Routson, Cody C; Munoz, Samuel E (18 de septiembre de 2019). "Interacciones de polvo y sequía durante los últimos 15 000 años: una red de registros de sedimentos lacustres de las montañas de San Juan, Colorado". El Holoceno . 30 (4): 559–574. doi :10.1177/0959683619875192. ISSN  0959-6836. S2CID  220596313.

Enlaces externos