Ocean Sentry
Durante los últimos 30 años, el Ártico se ha calentado más que cualquier otro lugar en el planeta y ese calentamiento así como el derretimiento resultante del hielo marino en la región presentan varios efectos potenciales adversos que van desde impactos en el sistema meteorológico a una disminución en los hábitats de especies nativas.
El Ártico tambien está sugeto a lo que se llama un bucle de retroalimentación de calentamiento porque a medida que el hielo se derrite (que de otro modo reflejaría los rayos del sol), es reemplazado por mar abierto, absorviendo esos rayos y provocando un mayor calentamiento. Los científicos han estado intentando hallar una visión más completa de cómo el calentamiento y el derretimiento están cambiando el ecosistema ártico, incluyendo como podria verse afectada la atmosfera por encima.
Los hallazgos del equipo sugieren que el clima ártico rápidamente cambiante (donde las temperaturas de la superfice están aumentando tres veces más rápido que la media global), podría cambiar dramáticamente su química atmosférica, dice Paul Shepson, investigador que ha liderado el equipo.
El nuevo estudio indica también que la nieve acumulada en la superficie del hielo marino ártico juega un papel anteriormente no apreciado en el ciclo del bromo y que la pérdida del hielo marino, que ha estado ocurriendo a un ritmo cada vez mayor en los últimos años, podría tener efectos extremadamente disruptivos en el equilibrio de la química atmosférica en latitudes altas.
Investigadores financianados por la National Science Foundation en la Universiad Purdue han descubierto que la nieve iluminada por el sol es la mayor fuente de bromo atmosférico en el Ártico, la clave para las reacciones quimicas únicas que purgan los contaminantes y destruyen el ozono ambiental o troposférico.
El ozono se encuentra principalmente en dos regiones de la atmósfera terrestre. Uno formando la capa de ozono en la estratosfera (ozono estratosférico) y otro en la superficie de la tierra (ozono troposférico). El ozono en la atmosfera inferior es un gas de efecto invernadero tóxico para los humanos y plantas y también un agente limpiador esencial de la atmósfera.
Las interaccion entre la luz solar, el ozono y el vapor de agua crean un “agente oxidante” que elimina de la atmosfera la mayoría de contaminanantes que libera la actividad humana.
Las temperaturas en los polos son demasiado frías para la existencia de vapor de agua y en el Artico este proceso de limpieza parece depender de reacciones sobre superficies congeladas que implica el bromo molecular (Br2), un gas halogeno derivado de la sal marina. El bromo gaseoso reacciona con el ozono atmosférico y lo desruye. Este aspecto de la quimica del bromo es tan efeciente en el Artico que en primavera el ozono se agota por completo de la atmosfera por encima del hielo marino.
Aunque se sabía que hay más bromo atmosferico en las regiones polares, la fuente específica del bromo gaseoso natural ha seguido siendo un interrogante durante varias décadas, dicen.
El equipo examinó el hielo marino de un año, carámbanos salados y nieve y halló que la fuente del gas de bromo estaba en la nieve de la superficie encima del hielo marino y la tundra.
“El cambio climático en el Ártico está ocurriendo a un ritmo acelarado,” decía Kerri Pratt, investigador de postdoctorado en la Universidad Purdue y parte del equipo al cargo de estudiar como el derretimiento del hielo marino está afectando a la atmósfera. “La gran pregunta es saber “lo que ocurrirá en la composición atmoférica del Artico a medida que aumenten las temperaturas y disminuya aun más la nieve y el hielo.”
Para ayudar a responder esa pregunta, Pratt y el líder del equipo Paul Shepson, estudiaron como el hielo marino juega un papel en las reacciones de bromo gaseoso con el ozono atmosférico. El equipo buscó la fuente de este bromo, que se pensaba que estaba en el propio hielo, y llevó a cabo experimentos sobre el hielo cubierto de nieve para observar las reacciones químicas que tienen lugar bajo un rango de condiciones. Hallaron que el bromo no procede del hielo marino sino de las reacciones en la nieve acumulada encima.
Una forma de bromo (derivado de la sal marina) y la luz solar reaccionan sobre la superficie congelada de los cristales de nieve. El bromo se libera luego en los espacios entre las particulas de hielo y reacciona con el ozono, produciendo incluso más bromo que es arrastrado a la atmosfera para reaccionar con el ozono una vez más, explica Pratt.
Aunque la nieve es donde ocurren las reacciones que producen bromo, “el hielo marino es crítico en el proceso,” dice Pratt. Sin él, la nieve se precipitaría en el océano y su quimica no tendría lugar. Esta es una de las razones del porque la pérdida de hielo en el Artico afectará directamente en la química atmosferírca.” Como cambiara exactamente esta quimica requerírá estudiar más la miríada de variables que entran en juego, incluyendo la precipitación.
